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海馬における時間情報をコードするニューロン集団の形成

海马中编码时间信息的神经元群的形成

基本信息

批准号：
16015289
负责人：
林初男
金额：
$ 2.88万
依托单位：
Kyushu Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1.入力信号の時間的順序関係をコードする海馬CA1ニューロン集団の形成本研究では、海馬CA3-CA1神経回路網モデルを構築し、CA3層に入力される信号の時間的順序関係を学習したニューロンがCA1層に形成されることを明らかにした。CA3とCA1層それぞれの4つの局所領域にθバースト信号を20msずつずらして入力した。その結果、スパイクタイミングに依存して可塑的に変化する反回性興奮シナプスを持つCA3層では、それぞれの入力部位からニューロン活動の放射状伝搬が生じ、次に、CA3層とCA1層をつなぐシャファー側枝シナプスの一部が強化された。これらの強化されたシナプスで結合されたCA1ニューロンは、学習した時と同じ順序で信号をCA3層に入力したとき、最もよく応じるようになった。これは、CA1ニューロンが、信号の時間的順序関係をコードしたことを示している。2.歯状回神経回路モデルのバンドパスフィルタ特性これまでの研究で、歯状回基本神経回路を用い、θ周波数領域の信号を通すバンドパスフィルタ特性を再現した。本研究では、歯状回神経回路モデルの規模を大きくし、バンドパスフィルタ特性が顆粒細胞への入力信号の同期の程度やランダム入力の強さに依存することを明らかにした。入力信号が同期するほどバンドパスフィルタ特性は顕著になるが、同期が崩れるとバンドパスフィルタ特性は失われ、θバースト信号も通りにくくなる。すなわち、歯状回は、単にθ周波数領域の信号を通すのではなく、同期した信号であることも要求することが明らかになった。

1. The force signal masato is の time order をコードする hippocampal CA1 ニューロン set 団の form this study では, hippocampal CA3 - CA1 経 god back to the road network モデルを build し, CA3 にさ into force れる masato is の time order signal を learning したニューロンがに CA1 layer formed されることを Ming らかにした. CA3 と CA1 layer それぞれの 4 つの bureau field に theta バースト signal を 20 ms ずつずらしてし into force た. その results, スパイクタイミングに dependent して plastic に variations change する return sexual excitement シナプスを hold つ CA3 layer では, それぞれの parts into force からニューロン activity の radial 伝 move にがじ, times, CA3 と CA1 layer をつなぐシャファー collateral シナプスの a が strengthening された. これらの strengthening されたシナプスで combining された CA1 ニューロンは, learning したとでじ order with signals を CA3 layer にし into force たとき, most もよく応じるようになった. これは, CA1 ニューロンが masato の time order, signal をコードしたことを shown している. 2. During the 経歯 shape loop モデルのバンドパスフィルタ features これまでの research で, 歯経 loop back to basic god をい, theta の signal cycle for field を tong すバンドパスフィルタ features を reappearance した. This study では during the 経 loop, 歯モデルの large scale をきくし, バンドパスフィルタ features が granulosa cells へのの into the force signal in the same period の degree やランダムの into force strong さに dependent することを Ming らかにした. Signal が into force at the same time するほどバンドパスフィルタ features は顕 the になるがが collapse, the same period れるとバンドパスフィルタ features は lost われ, theta バースト signal も tong りにくくなる. すなわち, 歯は, 単に theta の signal cycle for field を tong すのではなく, at the same time した signal であることも requirements することが Ming らかになった.