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A cortical recurrent input triggering somatosensory perception

皮质循环输入触发体感知觉

基本信息

批准号：
22K06492
负责人：
大石康博
金额：
$ 2.66万
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06492/
关键词：
知覚反響回路刺激検出課題行動課題

项目摘要

数ある知覚研究の中で、知覚が生じる神経機序の解明は最も根本的な問題である。この問題を解決するためには、知覚と因果関係をもつ神経活動を突き止めなければならない。知覚の理論的研究より、知覚生成には反響入力による感覚野の活性化が関与すると提唱されている。この仮説は長らく注目されてきたが、その検証には複雑な反響回路を特異的に制御する技術の開発を待つしかなかった。申請者は、マウスが微弱な触覚刺激を給水口を舐めることで報告する触知覚検出課題を立ち上げた。さらに近年発展を遂げた光遺伝学の手法を応用することで、マウスの一次体性感覚野(S1)と二次運動野(M2)を連絡する反響入力の神経活動を制御し、その活動と知覚行動に因果関係があることを明らかにしていた。そこで、本研究は先行研究を基盤とし、知覚過程における反響入力の動態と機能を解析する。まず、電気生理学的な手法を用いて、反響入力に関わるS1およびM2領域の神経活動を明らかにする。特に、刺激を検出した試行としなかった試行においてどのような神経活動に差があるかどうかに注目する。その上で、反響入力を構成するS1→M2軸索(ボトムアップ入力)とM2→S1軸索(トップダウン入力)の活動に因果関係があることを二光子顕微鏡と光遺伝学的手法を組み合わせて検証する。最後に、トップダウン入力が、S1にある5層錐体細胞の樹状突起を活性化することで知覚が生じる可能性を検証し、反響入力による知覚生成の神経機序の解明を目指す。

The number of knowledge in the study of knowledge, knowledge and understanding of the brain process to solve the most fundamental problems. The problem is solved, the causal relationship is known, and the mental activity is suddenly stopped. The research of knowledge theory, knowledge generation and reaction force, the activation of sense field and the development of knowledge theory. This is the first time that we've seen this, and we've seen it, and we've seen it, and we've seen it. The applicant shall submit a report on the issue of weak contact stimulation. In recent years, the development of optical communication technology has been carried out in the field of primary sensory field (S1) and secondary motor field (M2), and the interaction between the two forces has been controlled. This study focuses on the analysis of the dynamics and functions of the response force in the process of knowledge acquisition. The method of electrophysiology is used to reflect the influence of S1 and M2 on the activity of the brain. Special stimulation is required for the trial of mental activity. The causal relationship between the activity of the S1→M2 axis and the M2→S1 axis is determined by the combination of two-photon microscopy and optical genetics. Finally, the activation of dendritic processes in 5 layers of pyramidal cells in S1 and S2 is indicated for the possibility of knowledge generation and the elucidation of the neural mechanism of knowledge generation.