サル大脳皮質連合野ニューロン・スパイクの時系列の解析と研究

大脳皮質連合野が認知、判断など高次脳機能を実現するにあったっては、ニューロン相互の情報交換を含む多数のニューロンのダイナミックな過程、活動する複数のニューロンの空間的・時間的分布が重要であると考えられる。本研究では、空間情報と形態情報の統合に関与すると推定される上側頭溝のニューロン活動を記録して前述の様な視点からの解析を試みた。空間情報として「動き」を形態情報として「形」を取り上げ、動きと形の知覚、記憶、弁別の要素を含む課題を1頭のアカゲサルで訓練した。訓練を修了したサルの片半球から97個のニューロン活動を記録した。動きの方向に選択性を持つニューロン(Mニューロン)、形に選択性を持つニューロン(Sニューロン)、動きと形の両方の組み合わせに選択性を持つニューロン(MSニューロン)が見つかった。Mニューロンの数が少なかったため、今回は、SニューロンとMSニューロンについて、自己相関、潜時、持続時間、形に対する選択性の程度、同時に記録したニューロンの相互相関を調べた。2個のニューロンがそれぞれ2Hzと3Hzのオシレーションを示した。潜時はSニューロンで平均値が131ms、MSニューロンの平均値が171msとMSニューロンが遅い傾向にあった。また、形に対する選択性は、Sニューロンに比較して、MSニューロンで有意に高かった。さらに、1本の電極から同時記録した23対のニューロンについて相互相関を調べたところ、2対のニューロンで短い潜時で相互に情報交換していることを示唆するデータが得られた。

大脳皮質連合野が認知、判断など高次脳機能を実現するにあったっては、ニューロン相互の情報交換を含む多数のニューロンのダイナミックな過程、活動する複数のニューロンの空間的・時間的分布が重要であると考えられる。本研究では、空間情報と形態情報の統合に関与すると推定される上側頭溝のニューロン活動を記録して前述の様な視点からの解析を試みた。空間情報として「動き」を形態情報として「形」を取り上げ、動きと形の知覚、記憶、弁別の要素を含む課題を1頭のアカゲサルで訓練した。訓練を修了したサルの片半球から97個のニューロン活動を記録した。動きの方向に選択性を持つニューロン(Mニューロン)、形に選択性を持つニューロン(Sニューロン)、動きと形の両方の組み合わせに選択性を持つニューロン(MSニューロン)が見つかった。Mニューロンの数が少なかったため、今回は、SニューロンとMSニューロンについて、自己相関、潜時、持続時間、形に対する選択性の程度、同時に記録したニューロンの相互相関を調べた。2個のニューロンがそれぞれ2Hzと3Hzのオシレーションを示した。潜時はSニューロンで平均値が131ms、MSニューロンの平均値が171msとMSニューロンが遅い傾向にあった。また、形に対する選択性は、Sニューロンに比較して、MSニューロンで有意に高かった。さらに、1本の電極から同時記録した23対のニューロンについて相互相関を調べたところ、2対のニューロンで短い潜時で相互に情報交換していることを示唆するデータが得られた。