視覚弁別課題を用いた、大脳皮質における学習成立の神経回路メカニズムの解析

利用视觉辨别任务分析大脑皮层学习建立的神经回路机制

• 批准号: 12J05995
• 负责人: 石川 理子
• 金额: $ 2.53万
• 依托单位: National Institute for Physiological Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J05995/
• 关键词: 神経回路網の生後発達; 同期発火の形成メカニズム; 視覚情報処理の神経基盤; 可塑性; 一次視覚野; 二次視覚野; 神経活動同期性; 視覚野; 知覚学習; カルシウムイメージング; 視覚反応性; ラット

本研究は，成熟脳における視覚を手掛かりとした学習成立の神経回路メカニズムを明らかにすることを目的としていた．当初の計画において学習中経時的に二光子励起顕微鏡下におけるカルシウムイメージングを行う予定だったが，この点がうまくいかなかったため，よりダイナミックに神経回路再編が生じていると考えられる発達期のラットを用いて，生後の視覚経験依存的な神経回路形成を明らかにする実験を行った．切片標本を用いた回路解析により，大脳皮質一次視覚野(V1)の浅層の神経細胞が視覚経験に依存してクラスター化した神経回路網を形成することを見出した．視覚経験依存的に形成されるこの神経回路網が視覚機能に及ぼす役割を明らかにするために，V1神経細胞群の神経活動の同期性の生後発達に着目し，マルチチャネル電極を用いたin vivo視覚生理実験を実施した．開眼直後の幼若ラットと発達期に視覚体験を操作して飼育したラットを対象に，個々の視覚細胞の視覚反応選択性および複数の神経細胞の活動同期性の性質を定量的に解析した．開眼直後のV1では，個々の神経細胞の視覚反応選択性は観察されたが，視覚刺激に誘発される同期的な神経活動は観察されなかった．正常な視覚体験を経たV1浅層では，視覚反応選択性が類似したニューロン群選択的に強い同期発火が生じた．しかし，正常な視覚経験を遮断したV1浅層では反応性が類似した細胞群における同期発火が減弱した．この結果は，視覚経験に依存して形成される神経回路網が，類似した視覚反応性をもつ細胞群における同期発火の基盤となる可能性を示唆する．またV1深層では，視覚経験に依存せず同期した神経活動が形成された．したがって浅層と深層は，発達期において異なるメカニズムにより神経回路網が形成されている可能性が示唆された．

The purpose of this study is to establish a divine circuit in order to understand the purpose of this study. in the beginning, the two-photon excitation of the microphone in the middle of the school of computer science was activated by the two-photon excitation of the microphone, which was used to determine the performance of the computer. This is the first time that the circuit is used. After birth, the circuit that depends on the circuit forms a clear picture. The slice tag uses the circuit to parse. In a big picture (V1), there is a general view of the computer, the network, the computer, the computer, the One of the most important things is to use the in vivo physiological system to treat the disease. Open the eyes directly after the operation of the health care system in the early stage of the disease, and analyze the quantitative analysis of the simultaneous sexual activity of the complex cell. Open the eyes straight back to V1. Two anti-election programs are selected to stimulate the activities of the animals in the same period. Normal consumers do not use V1 as a shallow version, and choose to select the strong synchronous fire generator selected by the user group. The normal response behavior is similar to that of the cell population test, which is similar to that of the cell group. The results show that the dependence of the cluster on the network is similar to that of the network, which is similar to that of the population of cells. The possibility of a fire-based failure is also indicated. During the same period of time, the activity of the god is related to each other, and the possibility of the formation of the god loop network is instigated.

项目成果

発達期の視覚遮断は二次視覚野の視覚反応を顕著に減少させる

发育过程中的视觉剥夺显着降低了次级视觉皮层的视觉反应

• 发表时间: 2012
• 作者: 日比裕理;大内誠;澤本光男;石川理子
• 通讯作者: 石川理子