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大脳皮質神経回路の動作制御機構を理解することは、脳の機能発現の原理を明らかにするために重要である。今まで、脳活動の計測は主に麻酔下の動物で行われてきた。そこで本研究では、マウスにおける大脳皮質初期視覚野の興奮性ニューロンとGABAニューロンの視覚応答について麻酔時と覚醒時の違いについて解析を行ってきた。また、マウス大脳皮質初期視覚野内の三次元空間におけるGABAニューロンの視覚応答評価系を構築してきた。
脳の覚醒効果は、大脳皮質全脳基底部からのコリン作動性ニューロンの活動が、大脳皮質一次視覚野の１層ではアセチルコリンレセプターのうち、ニコチンレセプターを介して、また、大脳皮質一次視覚野の2/3層ではアセチルコリンレセプターであるニコチンレセプターとムスカリンレセプターを介して直接的にGABAニューロンに作用し、大脳皮質初期視覚野内のGABAニューロンの活動が修飾されることを見出してきた。これにより、大脳皮質初期視覚野内の視覚応答の担い手である興奮性ニューロンの視覚応答性のうち、特に時間分解能が向上することが明らかとなった。また、神経回路網は三次元の構造を持っている。そこで、脳の構造と脳の機能発現に着目し、マウス大脳皮質初期視覚野内の三次元空間におけるGABAニューロンの視覚応答評価系を構築した。この評価系によって、麻酔下のマウス大脳皮質初期視覚野内において、GABAニューロンは距離が近くに存在する細胞同士がお互いに固まって活動し、マウス大脳皮質初期視覚野内の興奮性ニューロンの活動を修飾することが明らかになった。
そこで、今回は三次元空間におけるGABAニューロンの視覚応答評価系を覚醒下のマウスの大脳皮質GABAニューロンの視覚応答の評価系に適用しようと試みた。
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