小脳プルキンエ細胞による運動・非運動情報の符号化様式の解明

阐明小脑浦肯野细胞运动和非运动信息的编码方法

• 批准号: 22K07324
• 负责人: 池添 貢司
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 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-22K07324/
• 关键词: 小脳; プルキンエ細胞; 運動; マウス

動物は常に変化する内外環境に対して素早く適応し、意図した運動を行う。この運動制御・学習において小脳は重要な役割を果たす。小脳皮質の唯一の出力細胞であるプルキンエ細胞の複雑スパイクは感覚運動情報を符号化し運動学習の基盤と考えられてきた。近年、報酬のような非運動情報も符号化していることが明らかになった。しかし、感覚運動情報と非運動情報が個々の細胞で統合されているかや、非運動情報の運動学習への寄与については不明である。本研究課題では、随意運動課題を行うマウスのプルキンエ細胞から２光子カルシウムイメージングと多点電極による計測を行い、複雑スパイクによる情報符号化様式と、その学習に伴う変化、変化に対する報酬の影響を明らかにする。令和４年度は自発レバー引き課題を行うマウスのプルキンエ細胞から２光子カルシウムイメージングで計測した複雑スパイクの情報符号化様式を検討した。符号化モデルを用いた解析法を適用し、一部の細胞で、複雑スパイクがレバーの軌跡やリッキングに関係する運動情報とともに報酬に関係する情報を符号化していることが明らかになった。また、似た情報を符号化している細胞は皮質内で近接していることが明らかになった。この結果について、学会で発表を行うともに、国際誌へ論文投稿を行った。また、異なる行動課題遂行中のマウス小脳から多点電極による計測も行い、プルキンエ細胞の複雑スパイクだけでなく単純スパイクやほかの細胞種における情報符号化様式の、より高い時間精度での解明やその学習に伴う変化を検討している。

Animals often change their internal and external environments, and they move around in an appropriate way. This exercise control and learning process is very important. The only cells in the cortex that contribute to motor learning are the cells that sense motor information and symbolize motor learning. In recent years, compensation and non-sports information have been symbolized. The information of motor and non-motor is integrated into each cell, and the information of motor and non-motor learning is not clear. This study aims to clarify the effects of learning, transformation, and compensation on the performance of voluntary exercise. In 2004, we conducted a survey on the symbolization of information in the field of information technology. Symbolization is applied to the analysis of a part of the cell, the complex information, the movement information, and the compensation information. The cells in the cortex are symbolized and connected to each other. The results of this study, the academic society, the international journal papers, etc. In the process of implementing the task, the information symbolization formula, high time accuracy solution and learning method of the multi-point electrode are discussed.

项目成果

レバー引き課題中のマウス小脳プルキンエ細胞の複雑スパイクによる行動関連情報の表現と機能構築

在拉杆任务期间小鼠小脑浦肯野细胞中复杂尖峰表达动作相关信息和功能构建

• 发表时间: 2023
• 作者: 池添貢司;日高直樹;真仁田聡;村上誠祥;堤新一郎;礒村宜和;狩野方伸;喜多村和郎
• 通讯作者: 喜多村和郎

Researchmap

研究地图

Cerebellar climbing fibers represent behavioral information of multiplex modalities and form functional modules

小脑攀爬纤维代表多种模式的行为信息并形成功能模块

• 发表时间: 2023
• 作者: Koji Ikezoe;Naoki Hidaka;Satoshi Manita;Masayoshi Murakami;Shinichiro Tsutsumi;Yoshikazu Isomura;Masanobu Kano;Kazuo Kitamura
• 通讯作者: Kazuo Kitamura