嗅周皮質における高次な多感覚統合メカニズムの解明

阐明鼻周皮层的高阶多感觉整合机制

基本信息

批准号：
19J12634
负责人：
大貫朋哉
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Doshisha University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

我々は異なる感覚モダリティの情報から同一の対象を認識することができる。このような認知は、多様な感覚情報をそれらの意味的な共通性に基づいて統合し、記憶することで実現されていると考えられる。そのような記憶は側頭葉に位置する嗅周皮質の神経細胞の活動により担われていると考えられてきた。本研究では、嗅周皮質が実際に多感覚情報を統合しているのか否かを明らかにすることを目指した。前年度までの結果により、嗅周皮質の神経細胞は与えられた刺激のモダリティ（視覚／嗅覚）に関わりなく、それらの刺激が指示する左右の選択反応を表現していることが分かり、またそのような表現が刺激の提示中や、水報酬を得た時など多様なイベントでみられることも分かった。本年度の追加解析により、そうした選択反応の表現は動物の姿勢や視野、場所情報やリッキング行動などの交絡要因に関係なく頑健であることが分かり、動物が選択反応という抽象的な情報を嗅周皮質において表現していることが示された。さらに、嗅周皮質の多くの細胞が刺激呈示中と報酬時の両方において、左右の選択情報を表現していることが明らかになった。このことは、嗅周皮質の神経細胞が刺激と報酬の連合関係を保持する役割を持ち、多感覚に由来する広範な情報をそれらの意味的な関係に基づいて統合していることを示唆した。これらのデータに基づき、個々の神経細胞と細胞集団レベルでの情報表現を網羅的に解析したところ、個々の神経細胞は刺激と報酬という異なるイベント間で選択反応の情報を統合しつつも、集団レベルでの協調パターンをダイナミックに組み替えることによってそれぞれのイベントでの異なる計算処理を実現していることを示す結果を得た。本年度は、これらの結果を取りまとめ、査読付き国際誌である Communications Biology 誌に、筆頭著者および共同責任著者として成果を発表することができた。

我们可以从有关不同感觉方式的信息中识别出相同的对象。通过基于其有意义的共同点整合和记住各种感官信息，认为这种识别被认为可以实现。人们认为，这种记忆是通过位于颞叶上的嗅觉任意皮质的神经细胞的活性来执行的。在这项研究中，我们旨在阐明嗅觉皮层是否真正整合了感官信息。根据前一年的结果，嗅觉皮层的神经细胞代表那些刺激所指示的左右选择反应，无论给定的模态如何（视觉 /气味）。各种事件，例如在出现时或获得水奖励时。对今年的另一项分析表明，这种选择反应的表达是固执的，无论动物姿势，视野，位置信息和摇摇欲坠的行为，动物的抽象信息是一种抽象的皮质。。此外，揭示了许多具有嗅觉任意皮层的细胞代表刺激和奖励时间中的左右选择信息。这表明，嗅觉皮层的神经细胞具有保留刺激和奖励之间的联盟的作用，从而基于这些有意义的关系整合了从多种感官中得出的广泛信息。基于这些数据，对各个神经细胞的信息表达和细胞组水平进行了全面分析，并且单个神经细胞整合了有关与刺激和奖励不同的事件中所选反应的信息。每个事件通过在级别上动态更改协调模式。今年，这些结果被编译了，我们能够在《通信生物学杂志》（一本国际评论的国际杂志）中以领先的作者和责任作者的身份发布结果。

项目成果

期刊论文数量（14）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Population coding of subjective perceptual states in rat visual cortical area

大鼠视觉皮层区主观知觉状态的群体编码

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Osako;Y.;Ohnuki;T.;Manabe;H.;Sakurai;Y. & Hirokawa;J.;大迫優真・大貫朋哉・眞部寛之・櫻井芳雄・廣川純也
通讯作者：
大迫優真・大貫朋哉・眞部寛之・櫻井芳雄・廣川純也

Distinct contribution of rat visual cortical area in visually-guided decision-making

大鼠视觉皮层区域在视觉引导决策中的独特贡献

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ohnuki;T.;Osako;Y.;Sakurai;Y.;Hirokawa;J.;大迫優真・大貫朋哉・櫻井芳雄・廣川純也
通讯作者：
大迫優真・大貫朋哉・櫻井芳雄・廣川純也

Dynamic coordination of the perirhinal cortical neurons supports coherent representations between task epochs

DOI：
10.1038/s42003-020-01129-3
发表时间：
2020-07-30
期刊：
COMMUNICATIONS BIOLOGY
影响因子：
5.9
作者：
Ohnuki, Tomoya;Osako, Yuma;Hirokawa, Junya
通讯作者：
Hirokawa, Junya

高次皮質領域における単一ニューロンコーディングとポピュレーションコーディング

高级皮质区域的单神经元编码和群体编码

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
第29回日本神経回路学会全国大会講演論文集
影响因子：
0
作者：
Tomoya Ohnuki;Yuma Osako;Hiroyuki Manabe;Yoshio Sakurai;Junya Hirokawa;大貫朋哉・大迫優真・塩谷和基・櫻井芳雄・廣川純也
通讯作者：
大貫朋哉・大迫優真・塩谷和基・櫻井芳雄・廣川純也

Distinct population dynamics for perceptual states in rat primary visual cortex and posterior parietal cortex

大鼠初级视觉皮层和后顶叶皮层知觉状态的不同群体动态