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脳内ニューロン間の協調とその作用の行動学的・生理学的解析

大脑神经元协调的行为和生理分析及其影响

基本信息

批准号：
16J05301
负责人：
鹿野悠
金额：
$ 1.79万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

これまでの2年間の研究結果によって、ラットの海馬・線条体の一部の神経細胞の発火は、繰り返し経験する5分の間に持続的に発火頻度を変化させていることを発見した。すなわち神経活動によって経過時間が表象されていた。本年度はさらに記録細胞数を増やして解析した。その結果、細胞ごとに最大発火頻度を示したタイミング、すなわち最も活発に活動した5分の中のタイミングは細胞ごとに異なっていた。つまり、多数の細胞がそれぞれに特有の時間に活動することで、脳内で5分間にわたる長い時間経過が表象されていることが明らかになった。次に、これらの時間表象が単に報酬を受け取ってからの時間経過に対応しているだけであるのか、それとも加えて5分後に報酬が獲得できるという課題の特徴をも反映したものであるのかを検証することにした。これを実現するために、5分間隔でエサ提示が起こることを経験したことのないラットを用いて同様の5分待ち課題に取り組ませればよいことを考えついた。そこで予め課題部屋の環境に慣れさせ、餌場からエサが提示されることだけを経験させたラットを用いて実験を行った。その結果、行動上は5分をサイクルとした行動は認められなかった。しかしながら一部の神経細胞の発火は、5分間隔のエサ提示を数回経験した後に、5分付近で自発的に発火頻度が上昇した。すなわち脳内のネットワークは、5分間隔でエサが提示されることを経験すると、徐々に5分間に及ぶ時間経過を神経発火レベルで表象し分けるようになることが示唆された。さらに別の条件を設けて、5分待ち課題を訓練したラットに対して、待ち時間を8分に変更した。すると5分の時間経過を表現していた神経細胞の一部が、条件の変更後に8分にわたる時間経過を表象するような活動に変化した。本研究によって分単位の長さの時間経過が自発な発火によって脳内で繰り返し表象されることを示す初の報告となった。

The results of this 2-year study show that the firing frequency of some neurons in the hippocampus and hippocampus has changed during the 5-minute period. The time spent in the mental activity process is usually the same as the time spent in the mental activity. This year, the number of recorded cells increased. The maximum firing frequency of the cells is indicated by the maximum firing frequency of the cells. Most of the cells are active for a specific time period, and the cells are active for a long time period. The time scale of the salary is different from that of the time scale. The salary is different from that of the time scale. This is the first time that a person has ever been involved in a project. The environment of the project department is used for the preparation of the report, and the report is used for the preparation of the report The result, action on the 5 minutes, action on the recognition The frequency of spontaneous fire in some neurons increased after 5 minutes of warning. 5 minute intervals, 5 minute intervals, 5 minute The conditions are set for 5 minutes, and the training time is 8 minutes. 5 minutes after the start of the study, the brain cells began to change. This study was conducted to investigate the effects of the long time lapse on the development of the disease.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Encoding of elapsed time in the order of minutes by hippocampal pyramidal neurons

海马锥体神经元以分钟为单位对经过的时间进行编码

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shikano;Y.;Sasaki;T.;Ikegaya;Y.
通讯作者：
Y.

Simultaneous Recordings of Cortical Local Field Potentials, Electrocardiogram, Electromyogram, and Breathing Rhythm from a Freely Moving Rat

同时记录自由移动大鼠的皮质局部场电位、心电图、肌电图和呼吸节律

DOI：
10.3791/56980
发表时间：
2018
期刊：
Journal of Visualized Experiments
影响因子：
0
作者：
Yu Shikano;Takuya Sasaki;Yuji Ikegaya
通讯作者：
Yuji Ikegaya

A method for cardiac pacing together with local field potential recordings from the brain in a freely moving rat

一种在自由活动的大鼠中进行心脏起搏以及大脑局部场电位记录的方法

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yu Shikano;Takuya Sasaki;Yuji Ikegaya
通讯作者：
Yuji Ikegaya

Vagus nerve spiking activity associated with locomotion and cortical arousal states in a freely moving rat

与自由移动大鼠的运动和皮质唤醒状态相关的迷走神经尖峰活动

DOI：
10.1111/ejn.14275
发表时间：
2018
期刊：
European Journal of Neuroscience
影响因子：
3.4
作者：
Yu Shikano;Yuya Nishimura;Toya Okonogi;Yuji Ikegaya;Takuya Sasaki
通讯作者：
Takuya Sasaki

Time-varying synchronous cell ensembles during consummatory periods correlate with variable numbers of place cell spikes

完成期间随时间变化的同步细胞系综与可变数量的位置细胞尖峰相关

DOI：
10.1002/hipo.22846
发表时间：
2018
期刊：
Hippocampus
影响因子：
3.5
作者：
Saichiro Yagi;Hideyoshi Igata;Yu Shikano;Yuki Aoki;Takuya Sasaki;Yuji Ikegaya
通讯作者：
Yuji Ikegaya