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小脳視床路シナプスの時間符号化を解読する

解码小脑丘脑束突触的时间编码

基本信息

批准号：
26430015
负责人：
中村公一
金额：
$ 3.33万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-26430015/
关键词：
電気生理学小脳視床 EPSP 神経符号化時間符号化脳波薬理学光遺伝学

项目摘要

小脳は、運動の調整と教師あり学習の要である。プルキンエ細胞の抑制性出力が、小脳核から視床を介して、最終的にどのように大脳皮質運動野の活動を制御するのかについては未だに不明の点が多い。小脳核からの出力信号はニューロンの発火率の増減によって情報を表現する（発火率符号化）という見方が一般的だが、運動中にしばしば見られる小脳核ニューロンの発火休止は、スパイク列の時系列構造として「時間符号化」され、視床や大脳皮質にとって特別な意味を持つ可能性がある。本研究は、巨大EPSPを細胞外電極で検出した「S電位」というユニークな記録を手がかりに、小脳視床路シナプスの時間符号化を解読することを目指すものである。視床の投射ニューロンから傍細胞記録法により細胞外電極で活動電位（スパイク）を記録中に、振幅の小さな電位を記録した。これは50年ほど前に、ネコの外側膝状体において、同様に細胞外電極により発見された「S電位」に酷似している。外側膝状体のS電位は網膜神経節細胞由来のEPSPが記録されたものである。新たにS電位を記録した細胞の所在は視床運動核のVL核と髄板内核群のPC核/CL核であった。このうちVL核は駆動型入力として小脳核から巨大なグルタミン酸作動性軸索終末を受けているため、新たに見つかったS電位は小脳核由来のEPSPであると仮説を立てた。皮質脳波が徐波活動状態にあるときは、S電位は高頻度（>40 Hz）発火しながら数秒に一度0.5秒間ほど発火停止し、発火再開の際に必ず数発のEPSPに続いて、スパイクが連続するバースト発火が見られた。これに対し、皮質脳波が活性化状態にあるとき、S電位は持続的に高頻度発火し続け、およそ30%の確率でEPSPからスパイクを生じた。また、小脳核の投射ニューロンが、視床で観察したS 電位とよく似た脳状態依存性を示すことが確認され、S電位の小脳核由来仮説を支持した。

It's a good idea to adjust the exercise and learn from the teacher. The inhibitory output of the プルキンエcell, the small core of the small bed, the final にどのように大脳 cortical sports field activity をcontrol するのかについては无だにUnknown のDOTが多い. The performance of the small core's output signal, the increase and decrease of the fire rate, and the information performanceする (symbolized fire rate) という方がnormal だが, in motion にしばしば见られる小脳内ニューロンの発火综合は, スパイク流の时 series structure として「Time Symbolizationされ, visual bedや大脳cutaneousにとってspecialなmeaningをholdつpossibilityがある. In this study, the giant EPSP was used to record the "S potential" from the extracellular electrode. Hand がかりに, 小脳看片路シナプスの时symbolization を解読することを Eye refers to すものである. The projection method of the visual bed is the recording of the activity potential of the extracellular electrode, and the small amplitude of the potential is recorded. The これは50-year-old ほど前に, the ネコのlateral geniculate body において, and the same 様にextracellular electrode により発见された「S potential」に are very similar to している. The S potential of the lateral geniculate body is recorded in the EPSP derived from omental ganglion cells. The new S potential is recorded in the VL nucleus of the optic bed motor nucleus and the PC nucleus/CL nucleus of the intralaminar core group.このうちVL core は槆kinetic type としてsmall 脳core から huge なグルタミンacid-activated axonal terminal をけているため、新たに见つかったSpotentialは小脳 Kernel originのEPSPであると仮说を立てた. Cortical epithelial wave and Xu wave activity state, S potential and high frequency (>40 Hz) How many seconds does the fire last? It lasts for 0.5 seconds and the time when the fire stops and starts again.必ず発のEPSPに続いて、スパイクが连続するバースト発火が见られた.これに対し, cortical electrophoresis wave activation state にあるとき, S potential maintains high frequency The accuracy of the degree of fire is 30%, and the EPSP is 30% accurate. S The potential is similar and the state dependence is shown and confirmed. The origin of the small core of the S potential is said to be supported.