視覚性運動課題の学習に伴う大脳皮質活動の変容

点击翻译按钮获取中文摘要

ラットなどの齧歯類では、複数の頬ヒゲがどのような時空間系列で刺激されるかということが身体周囲の物体の形や動きあるいは動物自身の動きを知覚するための重要な情報になっていると考えられる。そこで、麻酔したラットの2本のヒゲを様々の時間間隔で組合せ刺激したところ、個々の単一ヒゲ刺激に対する応答の加算以上のスパイク数増大(促通)あるいは減少(抑制)といった相互作用がバレル皮質ニューロンに生じることを見出した。促通は、II/III層のニューロンに多く観察され、また、ヒゲ刺激のパラメータ(時間間隔、方向およびヒゲの組み合わせ)に選択性を示すものが多かった。これらの結果は、応答の相互作用が様々な刺激パターンをニューロンレベルで表現するための基礎になっていることを示唆している。促通性相互作用の形態学的機序を明らかにするために、記録したニューロンとチトクローム酸化酵素により同定したバレルカラムの相対的位置について解析したところ、組合せたヒゲに対応するバレルカラムの境界領域のニューロンで促通が多く観察された。ニューロンが周囲のバレルカラムから受ける入力の大きさはそのカラムからの距離に依存し、皮質表面に沿って配列する錐体細胞群の各ヒゲに対する応答の強さは皮質上の位置に応じて連続的に変化すると考えられる。2つのカラム間の境界領域にあるニューロンは双方からの入力を強く受ける位置にあり、このために顕著な促通が生じたものと考えられる。頬上に散在する各ヒゲからの情報は、身体周囲の3次元空間における点の情報である。カラム間境界領域における促通性相互作用は、これを補間するための神経機構であり、これにより感覚情報処理の共通目的である身体周囲空間についての情報を時空間的に連続表現することが可能になると考えられる。