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運動の速度や周期を決定する脳内機構の解析

分析决定运动速度和周期的大脑机制

基本信息

批准号：
22K06491
负责人：
道川貴章
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

脳の活動には様々な周波数帯成分が含まれている。一方、脳の出力である運動にも様々な周波数成分が含まれているが、両者の関係は必ずしも明らかではない。本研究では、超広視野マクロ顕微鏡と蛍光共鳴エネルギー移動（FRET）型の蛍光カルシウムセンサーyellow camelon2.60を組み合わせたマウス全脳（大脳皮質および小脳皮質背側全域）のニューロン活動を光学的に計測する手法をもとに、独立成分分析により機能セグメント（同期した自発発火を起こすニューロンの集団）を同定することで、従来用いられてきた脳波計測等では困難であった「大脳皮質および小脳皮質の機能単位（セグメント）毎に各周波数帯のパワーと位相を高精度に計測する手法」を確立した。この手法を用いて、給水口を舐めて水を飲むリッキング動作中のマウスの脳活動を計測し、運動に伴って活動が変化する周波数帯及びそれらが観察される大脳皮質及び小脳皮質の領域の同定を試みた。その結果、リッキングのリズムを含む複数の周波数帯の脳活動において、同じ周期で連続して実行されるバースト状のリッキング動作の開始時に大脳皮質および小脳皮質の広範な領野でニューロンの活動が特定の位相に揃うことを見出した。さらに、ベイズ推定を用いることで、これらの領野の脳活動からリッキングが開始される時刻を解読可能であることを明らかにした。以上の結果により、自発的な運動の開始の決定に、大脳皮質および小脳皮質の広範な領野の複数の周波数帯の活動が関与していることが示唆された。

The frequency band components of the active phase are contained in the active phase. The relationship between the forces of a square and a square must be clear. In this study, the field of vision, ultra-large micro-mirror, optical resonance, mobile (FRET) type of optical resonance, yellow camelon2.60, combination of the two groups of optical resonance, mobile (FRET) type of optical resonance, mobile (FRET) type of optical resonance.(Large cortex and small cortex dorsal full domain), optical measurement of activity, method of independent component analysis, functional analysis It is difficult to establish the method of high precision measurement of the function unit of the large cortex and the small cortex. This technique is used to measure the activity of the large cortex and the small cortex in the movement of the water. As a result, the activity of the multi-frequency band includes the activity of the multi-frequency band, the activity of the activity of the multi-frequency band, The time of day is the time of day. These results indicate that the initiation of spontaneous motion is related to the activity of multiple frequency bands in the large and small cortex.