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本研究では，音の質感や情動情報に依存する聴皮質活動に関して，視床との相互作用の観点から考察した．まず，ラットの聴皮質と視床で神経活動を3次元的に同時計測する実験系を構築し，その妥当性を電気生理学的な実験と組織学的な実験により示した．提案した実験系では，表面電極アレイで聴皮質の誘発電位を計測し，周波数マップを同定したうえで，刺入電極アレイで聴皮質の深さ方向の神経活動と視床の神経活動を計測する．なお，表面電極アレイと刺入電極アレイから同時計測するために，表面電極アレイに穴を設け，そこから刺入電極アレイを刺入した．視床と聴皮質でクリック音に対する神経反応を同時計測し，任意の電極ペアから得た反応において，移動エントロピ法により領野間の因果性を定量化した．特に，有意な情報伝達が認められる時間遅れから，神経情報の伝播に用いている周波数帯域を考察した．その結果，視床から皮質へのボトムアップな情報伝達にはβ帯域とθ帯域が用いられていた．また，視床と皮質の計測点において，最適周波数が異なる場合，γ帯域も用いられていた．一方，皮質から視床へのトップダウンな情報伝達にはα帯域とγ帯域が用いられていた．これまでの研究により，聴皮質の定常的な神経反応の位相同期パターンには，音の質感情報や情動情報が表現されていることがわかった．しかし，情報表現に関わる位相同期の帯域がわかったとしても，その生理学的な解釈は難しかった．本研究成果は，移動エントロピ法に基づいて，位相同期の帯域を考察できるようになったという点で有用である．ただし，これらの同期は，聴皮質と視床の相互作用だけで生成されるわけではないので，今後，情動系や高次認知系との相互作用も調べていかなければならない．
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