海馬シ-タリズムの位相ダイナミックスと情報統合機能

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海馬神経系における知覚情報の意味的統合の原理はよくわかっていない。そこで本分担課題では、空間認知マップ生成に限定してこの問題の解明を試みた。具体的には、ラットの行動可能空間が拡大する過程における空間認知マップ生成をシ-タリズムとの関連において解析するが、今年度はその第一段階として空間拡大過程における動物の行動パターン変化を重点的に調べた。学習課題としては、最初に迷路空間1に対して学習させ、その後、新しい迷路空間2を接続して行動可能領域を拡大するというものを用い、この前後において空間1と2におけるラットの移動距離を計測した。その結果、移動距離変化のオフセット成分では、空間2を追加することで、学習済みの空間1の移動距離も一過的に増加し、その後両空間とも揃って減少した。このことは、認知マップは部分空間ごとに独立に形成されるのではなく、既存マップと新たな空間知覚情報を統合する形で、空間全体に関するマップとして発展的に生成されることを示唆している。一方、移動距離変化の振動成分では、空間2を追加することで距離の増加減少リズムが出現した。そこで、移動距離の増加、減少区間ごとに各試行内での行動速度の加速度分布、角加速度分布を解析し行動ゆらぎを評価したところ、移動距離の増加区間ではゆらぎが大きく減少区間では小さかった。このことは、仮設的マップ生成とそれに基づく空間解釈と呼び得る、意味的に異なる脳内プロセスが経時的かつ循環的に進行し、空間認識が発展的に達成されることを示唆している。