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Neural mechanism of attention based on the structure of the thalamic reticular nucleus

基于丘脑网状核结构的注意神经机制

基本信息

批准号：
17K07081
负责人：
木村晃久
金额：
$ 3.33万
依托单位：
Wakayama Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

視床核での感覚情報処理、及び、視床と大脳皮質が構成するループ回路の動作を制御する視床網様核で感覚細胞の活動特性を調べ、注意や知覚の神経機構の解明に取り組んでいる。当該年度では、高次脳機能（Top-downの内的要求）が、視床網様核を介して視床核の感覚情報処理に影響し、注意や知覚を制御し得る神経機構について、麻酔した動物（ラット）で、大脳皮質前頭前野の活性化が視床網様核細胞の感覚（聴覚と視覚）反応に及ぼす影響を調べた結果をまとめ、国際専門誌に投稿した。内容修正が示唆され、追加実験（脳波記録による脳状態の評価）を施行、論文を修正し、再投稿中である。結果は、大脳皮質前頭前野の活性化が視床網様核の聴覚、あるいは、視覚細胞の活動を修飾することを示した。修飾は、特定種の感覚情報を主に処理する１次の感覚視床核、あるいは、複数種の感覚情報を報酬や情動に関連して処理する高次の感覚視床核に投射する２種類の視床網様核細胞のいずれにもあり、大脳皮質前頭前野からの高次脳機能の作用が視床網様核を介して視床および視床-大脳皮質ループ回路の感覚情報処理に広く影響し得る。大脳皮質の聴覚及び視覚野で記録した脳波に大脳皮質前頭前野の活性化の影響を認めず、大脳皮質前頭前野は大脳皮質下（大脳基底核）を経路として視床網様核に影響する。結果は、これまでの研究で明らかにした視床網様核での感覚入力（Bottom-upの情報）の干渉にTop-downの情報要素が作用し、注意や知覚を柔軟に制御する神経機構の存在を示唆する。体性感覚の情報処理に機能が特化するとされる１次視床核（後外側腹側核）の細胞活動に対する聴覚と視覚の影響を調べる実験は終了し、現在、論文を作成中である。結果は、聴覚と視覚刺激が体性感覚の１次視床核細胞の活動を修飾することを示し、感覚種に関係無く、１次の視床核で異種感覚の情報統合があることを示唆する。

Sensory information processing in the optic bed nucleus, and the control of motion in the optic bed and the large cerebral cortex. The activity characteristics of sensory cells in the optic bed network nucleus are modulated, and the understanding of cognitive mechanisms is selected. In the current year, high-level functions (Top-down internal requirements), the influence of visual network core on sensory information processing in the visual network core, the influence of cognitive control in the nervous system, the influence of anesthesia in animals, the activation of the anterior field of the large cortex, the influence of sensory network core cells and the influence of anesthesia in the visual network core were submitted to the international journal. Content correction, additional information (evaluation of the status of the record), revision of the paper, resubmission The results showed that the activation of the anterior field of the large cortex modified the activity of the optic cells. The role of the two types of optic bed network nucleus cells in the brain, the anterior field of the large cortex, and the higher-order function of the optic bed network nucleus in the brain, the optic bed network nucleus, and the optic bed-large cortex circuit in sensory information processing. Effects of activation of the anterior anterior field of the greater cortex on cortical and optic field recordings; effects of activation of the anterior field of the greater cortex on the subcortical (basal nucleus of the greater cortex) pathway; and effects of activation of the optic bed network. The results show that the information elements of Bottom-up and Top-down in the core of the visual bed network play a role in the study, and the existence of the brain mechanism in the soft control of the visual bed network is indicated. The information processing function of somatic sensory system is specialized, and the cellular activity of the primary optic bed nucleus (posterolateral ventral nucleus) is regulated. Results The activity of the primary optic bed nucleus was modified by visual stimulation, and the information integration of the primary optic bed nucleus was demonstrated.