研究組織・メンバー

A01:げっ歯類の感覚-運動変換を決定付ける頭頂連合野の動的活動状態

研究代表者
礒村宜和
東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科・教授
WEBhttps://researchmap.jp/yoshikazuisomura/

紹介文本文

脳の働きの本質は、外界の情報を入力し（感覚）、さまざまな情報処理を施して、生存に適する行動の情報を出力する（運動）ことである。げっ歯類では、この感覚-運動変換に後頭頂皮質PPCが関与している可能性が示唆されている。本研究では、げっ歯類が感覚情報を運動情報に変換する過程を「調節」する大脳皮質の情報動態を理解するために、後頭頂皮質の神経細胞群がどのような動的状態のときに感覚-運動変換の成否を分けるのかを解明することを目的とする。そのため、ラットに視覚刺激に応える運動発現が大脳の動的状態に左右されうる行動課題（視覚性二段階反応課題）を遂行させ、後頭頂皮質およびその関連領域における多数の神経細胞のスパイク活動と局所フィールド電位（LFP）活動を同時に多チャンネル計測する。そして同程度に弱い視覚刺激で運動反応が発現するときとしないときの後頭頂皮質のスパイク活動やLFP活動の動的状態を比較評価する。動的状態の評価には理論系の研究協力者との連携により神経細胞間の高次相関の動態やデコーディングによる行動予測などの指標を用いる。さらに、ラットが行動課題を遂行中に後頭頂皮質や関連領域の神経活動を光遺伝学的に抑制することにより、感覚-運動変換への関与の程度を直接検証する。また、本研究を通じて脳情報動態領域内の計画班・公募班との双方向の学術交流を積極的に図りたい。

文献

Soma S, Yoshida J, Kato S, Takahashi Y, Nonomura S, Sugimura YK, Ríos A, Kawabata M, Kobayashi K, Kato F, Sakai Y, Isomura Y (2019)
Ipsilateral-dominant control of limb movements in rodent posterior parietal cortex.
J Neurosci 39: 485-502.
Saiki A, Sakai Y, Fukabori R, Soma S, Yoshida J, Kawabata M, Yawo H, Kobayashi K, Kimura M, Isomura Y (2018)
In Vivo Spiking Dynamics of Intra- and Extratelencephalic Projection Neurons in Rat Motor Cortex.
Cereb Cortex 28: 1024-1038.
Isomura Y, Harukuni R, Takekawa T, Aizawa H, Fukai T (2009)
Microcircuitry coordination of cortical motor information in self-initiation of voluntary movements.
Nat Neurosci 12: 1586-1593.