聴覚野から下丘へのフィードバックが音声認知に与える影響

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近年，聴覚野から下丘への下行性投射が着目されるようになり，この神経路が音に対する反応のゲイン調節や音の間の短いギャップを検出することに重要であることが明らかになっている。音声は短いギャップで区切られた音素によって構成されていることから，これらの研究は，聴覚野から下丘への入力が，コミュニケーション音声の認知において重要な役割を果たしている可能性を提供している。しかし，この下丘への投射とコミュニケーション音声認知との関連を検証した研究はなく，認知に基づく行動への影響も不明である。果たして，聴覚野から下丘への投射は，音情報を「意味のあるもの」として認識し，行動するために必要なメカニズムなのだろうか。そこで本研究では，マウスを対象としたコミュニケーション音声の弁別課題を作成し，下行性投射特異的な神経活動制御によって神経活動にどのような変化が生じ，行動にどのような変化が生じるかを検証する。本年度は，雄のマウスが，同じ雄のマウスの超音波発声（USV）を認識して行動が変化するような課題の構築と，光遺伝化学・遺伝化学的手法を使用して下丘を操作するために装置のセットアップを実施した。まず，USVを用いた行動課題に関して，Three chamber内で雄のマウスに対し，左右からUSVと純音をそれぞれ同時に提示したときに，行動の変化が観察された。次に，下丘への遺伝化学的操作はc-Fosの免疫染色を利用して細胞種特異的な操作が可能なことを確認した。また，光遺伝学的操作に関しては，自作のオプトロードを使用することで神経細胞集団が光刺激に反応していることを確認した。