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大脳におけるシナプス入力のpopulation codingを明らかにするために、2光子イメージングによる単一シナプス入力の可視化法を確立した。自発活動および感覚刺激により誘発されるシナプス入力を解析したところ、近傍に位置するシナプスに高い確率で同期した入力が入ることを明らかにした。また、自発入力と感覚シナプス入力は時空間的に類似したパターンを示し、これらの入力パターンが経験依存的に形成されることを示した。さらに、覚醒状態においては、麻酔下と比較してより高い確率で同期入力が観察され、生理的条件下では感覚シナプス入力の時空間パターンが樹状突起における非線形な情報処理に貢献していると示唆された。
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