知覚を成立させる皮質広域神経活動に果たすハブニューロンの役割の探索

探索中枢神经元在建立感知的皮质广域神经活动中的作用

• 批准号: 21J01306
• 负责人: 上森 寛元
• 金额: $ 2.33万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J01306/
• 关键词: 神経科学; カルシウムイメージング; 触知覚

本研究の目的は、広視野2光子顕微鏡を用いて知覚課題中のマウスの広視野カルシウムイメージングを行い、多数の神経細胞との活動の相関が高い細胞（ハブニューロン）を解析的に抽出し、大脳皮質広域におけるハブニューロンの分布と知覚に果たす寄与を明らかにすることである。そのために広視野イメージング中の単一神経細胞の光遺伝学的活動操作手法を確立させ、知覚課題中にハブニューロンの活動を直接操作し、知覚への寄与を調査する。特に、ハブニューロンの活動の増強と知覚の亢進・活動の抑制と知覚の減衰との関係を調査する。初年度はまず実験系の立ち上げを行った。知覚課題のためのマウスのトレーニング方法の確立・広視野顕微鏡下への課題のセットアップ（配線等）の立ち上げ・記録系（後肢刺激やCue、Lickなどの課題中の各タイミングや撮像フレームのタイミング等の記録）の立ち上げを行った。それによって実際に複数のマウスを使って知覚課題中の広視野イメージングを行った。解析手法についても立ち上げる必要があるため、様々な方法を模索した。今年度わかったことは下記の通りである。まず、課題中の各トライアルにおける結果は4種類（Hit, Miss, FA, CR）あるが、トライアル種毎に細胞全体の活動の傾向が異なっていた。特にHitとFAにおいて後肢刺激以降の遅延時間中の神経活動が抑制傾向にあった。後肢刺激前・刺激直後・遅延時間中の3つのepochにおいて、全細胞の活動状態の分布をとると、4トライアル種においてHitトライアルにおいてのみ遅延時間中の活動の分布の分散が大きくなった。このことは、Hitの遅延時間中（知覚から行動までの間）において神経細胞群の情報表現が多様になっていることを示唆する。各トライアル種で活動の傾向の違いが見られたため、今後はハブニューロンの活動操作によってその傾向がどのように変化するかを見ていく必要がある。

The purpose of this study is to analyze the distribution of the visual field and the effect of the brain on the activity of most of the neurons in the brain by using a 2-photon microscope. To establish the operation method of optical genetics of a single neuron in the field of vision, to directly operate the activity of a single neuron in the field of knowledge, to investigate the activity of a single neuron in the field of knowledge. To investigate the relationship between activity enhancement, cognitive hyperactivity, activity inhibition, and cognitive decline in special and chronic diseases. In the beginning of the year, the system was established and the operation was completed. The establishment of a method for identifying the subject's origin, the establishment of a method for identifying the subject's origin (alignment, etc.), the establishment of a method for identifying the subject's origin (alignment, etc.), and the establishment of a method for identifying the subject's origin (alignment, etc.). The establishment of a method for identifying the subject's origin (alignment, etc.). In addition, in practice, a number of messages are provided to enable the implementation of a broad range of information pages in knowledge topics. The analysis method is necessary to solve the problem. This year's record of. The results showed that there were four types of cell activity (Hit, Miss, FA, CR) in each group. Special Hit and FA Stimulation to Reduce Neurological Activity in Delayed Time 3 epochs before, after and after hindlimb stimulation, distribution of activity state of whole cells, 4 kinds of Hit, distribution of activity in delayed time, distribution of activity in delayed time. The information expression of the brain cell population varies during the delay time of the Hit. The tendency of each activity to violate the law has been observed, and the tendency of each activity to operate in the future has been observed.

项目成果

広視野2光子顕微鏡の高機能化及びハブニューロンが知覚に果たす役割の探索を目指して

旨在提高宽视场双光子显微镜的功能并探索中枢神经元在感知中的作用

• 发表时间: 2022
• 作者: Jin Enquan;Fu Shuai;Hanayama Hiroki;Addicoat Matthew A.;Wei Wenxin;Chen Qiang;Graf Robert;Landfester Katharina;Bonn Mischa;Zhang Kai A. I.;Wang Hai I.;Muellen Klaus;Narita Akimitsu;上森寛元
• 通讯作者: 上森寛元