新しい研究は、マウスの視覚野の個々のニューロンが2つの異なる脳の状態によって別々に調節されていることを発見しました-Brain


注意を怠ると、パフォーマンスが低下します。 たとえば、運転中にスマートフォンを使用すると、事故に遭う可能性が 4 倍になります。 注意の変化など、脳の状態の違いが感覚処理に影響を与える可能性があることはわかっていますが、これらの状態は個々の脳細胞にどのように影響するのでしょうか?

UCL の Sainsbury Wellcome Center の神経科学者は、マウスの個々のニューロンが 2 つの異なる認知および行動状態 (注意と実行) によってどのように影響を受けるかを調査しました。 これら 2 つの状態は、かつて共通のメカニズムを共有していると考えられていました。 しかし、本日 Neuron に掲載された新しい研究では、SWC の研究者は、空間的注意とランニングが個々のニューロンに異なるダイナミクスで独立して影響を与えることを発見しました。

「マウスと霊長類を対象としたこれまでの研究では、空間的注意とランニングが感覚処理に非常に類似した影響を与えることが示されています。マウスが走っているとき、または霊長類が特定説(推定)の場所に注意を払っているとき、ニューロンの感覚反応が増加します。しかし、同じ動物でこの問題に対処できる実験パラダイムがなかったため、これらの状態が相互作用して個々のニューロンの応答を調節する方法は知られていませんでした」 SWC の研究室であり、論文の筆頭著者です。

この問題を解決するために、Kanamori と Mrsic-Flogel は、マウスがコンピューター モニター上の 2 つの場所のうちの 1 つに注意を払い、グレーディング刺激の方向を識別して報酬を得る行動タスクを設計しました。 場所はセッション内で変化して注意状態の変化を誘発する可能性があり、すべての試験でマウスは走るかじっと座っているかを選択できるため、神経科学者は空間的注意の影響と神経反応に対する走りを比較することができました。 金森氏は、一次視覚野の第 2/3 層の興奮性ニューロンから記録しました。これらのニューロンは、霊長類の研究で、マウスが走っているときや空間的注意作業中に反応することが以前に示されているためです。

「私たちは、注意とランニングが個々のニューロンに独立して課されていることを発見しました。動物が走っていなくても、注意によって視覚処理が改善されることが期待されるため、これらの信号を分離することは理にかなっています。また、走っている間、彼らは視覚的注意をランニングの影響を受けずに、環境内のさまざまな場所で使用できます。」 SWC のディレクターであり、研究の筆頭著者である Tom Mrsic-Flogel は、次のように述べています。

チームはまた、個々のニューロンが空間的注意または数日間の実行によってどのように変調されるかを追跡しました。 彼らは、ランニングによる変調は数日にわたっても非常に安定していることを発見しましたが、空間的注意による変調は非常に動的であり、数日または 1 日内でさえも信頼できません。 研究者たちの次のステップは、これらの異なる応答変調が起こるメカニズムを分子レベルで理解することです。

この研究は、上原記念財団とカナエ財団からのポスドク奨学金と、ギャツビー慈善財団 (GAT3755) とウェルカム (219627/Z/19/Z) からのセインズベリー ウェルカム センター コア助成金によって資金提供されました。

ストーリーソース:

セインズベリー ウェルカム センターが提供する資料。 注: コンテンツは、スタイルと長さのために編集される場合があります。



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