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。

我们正在研究丘脑核中感觉细胞的活性特征，该核核控制着由丘脑和脑皮质组成的环路的运行，并正在努力阐明注意力和感知的神经机制。在今年，我们汇编了研究前额叶皮层激活对麻醉动物（大鼠）丘脑性网状核细胞的感觉（音频和视觉）反应的影响的结果，这些神经机制可以通过丘脑核对丘脑核的感官信息处理和对照核的核定核心和核心的质疑影响，这些神经机制可以影响丘脑核的感觉信息处理和纯化的核酸核。该内容已经进行了修订，并且已经进行了其他实验（使用脑电图记录对大脑状态的评估），并已修改并重新播放了该论文。结果表明，大脑皮层的前额叶皮层的激活调节丘脑性网状核中视觉细胞的听觉或活性。可以在一阶感觉丘脑核中找到修改，该核主要处理特定物种或两种类型的丘脑网状核的感觉信息，这些核将多个感觉信息投射到高阶感觉丘脑核，从而在关系中处理多个感官信息，以重新恢复和影响。大脑皮层前额叶皮层的高阶大脑功能的影响可以广泛影响丘脑和丘脑毛皮的皮质环路通过丘脑网状核的感觉处理。前额叶皮层激活对大脑皮层的听觉和视觉皮层中的EEG没有影响，而前额叶皮层则使用亚比层（基底神经节）作为路径影响丘脑网状核。结果表明，自上而下的信息元素作用于丘脑网状核中感觉输入（自下而上信息）的干扰，在先前的研究中揭示了以及存在灵活地调节注意力和感知的神经机制的存在。研究了丘脑原发核（后外侧腹侧核）中听力和视力对细胞活性的影响的实验，据说该实验专门用于体感信息处理，并且目前正在建设中。结果表明，听觉和视觉刺激改变了体感的原发性丘脑核的活性，表明无论感觉物种如何，原发性丘脑核中都存在异光信息整合。