神経回路のモデュ-ル構造の計算論的及び実験的研究

神经回路模块化结构的计算与实验研究

基本信息

批准号：
03251107
负责人：
津本忠治
金额：
$ 23.04万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1.研究目的脳の神経回路は、多数の基本的な回路(回路モデュ-ル)を組み合わせることによって構成されている。したがって、この回路モデュ-ルの動作特性が脳における情報処理の基礎をなすことになる。本研究はこのような認識のもとに、脳内神経回路モデュ-ルの動作特性を実験的に明らかにすること、及びこのモデュ-ルが如何なる原理によって脳の情報処理回路を構成しているのかを計算論的に明らかにすることを目的としている。2.研究経過山本班員は、海馬の記憶回路のひとつであるCA3ニュ-ロンと苔状線維間シナプスにおいて、素量解析法を用いた研究を行ない、長期増強がシナプス後細胞の反応性増大に起因することを示唆する結果を得た。塚田班員は、海馬CA1領域において時間パタ-ン刺激を用いた実験を行ない、長期増強の誘発を促進する過程と抑制する過程が存在し、両過程の相互作用によって長期増強が形成されることを示唆した。津本班員は、幼若ラットの視覚野切片標本において、シナプス後細胞のCa^<2+>をキレ-トしておくと、本来は長期増強を起こすはずの高頻度シナプス入力が長期抑圧を引き起こすことを見いだした。水野班員は、免疫組織化学的手法によってラット大脳新皮質や中間皮質では、GABA等を含む局所回路ニュ-ロンはグルタミン酸作動性ではない可能性が強いことを明らかにした。村上班員は、ネコの大脳一赤核投射において幼若期の一側性皮質損傷後に起きる交叉性投射は対側の赤核に存在した軸索からの分枝による可能性が強いことを見いだした。臼井班員は、学習能力を持つ階層型神経回路において3種ではなく2種だけの錐体ユニットからなる二色型色覚異常モデルを構築した。その結果、心理物理実験のデ-タ-をよく説明する結果が得られた。3.総括本年度は大脳新皮質や海馬におけるモデュ-ル構造の存在及びその動作様式に関する重要な発見があった。また、計算論的モデルによるモデュ-ル回路の構成・動作原理の理解も進展した。

1。研究目标：大脑中的神经回路由许多基本电路（电路模块）的组合组成。因此，该电路模块的工作特性构成了大脑信息处理的基础。基于此识别，本研究的目的是在实验上阐明大脑神经电路模块的工作特性，并从计算上阐明该模块的原理构成大脑的信息处理电路。 2。研究进度：Yamamoto成员使用定量分析方法对CA3-NURON和MOSSY纤维之间的突触（Hippocampus的记忆回路之一）进行了研究，并获得了结果表明长期增强是由于突触后细胞的反应性增加所致。 Tsukada在海马CA1区域使用时间图案刺激进行了实验，这表明有些过程促进和抑制了长期增强的诱导，并且可以通过两个过程的相互作用来形成长期增强。在年轻大鼠的视觉皮质截面标本中，Tsumoto发现，当在突触后细胞中Ca^<2+>>杀死时，高频突触输入自然会引起长期抑制。 Mizuno团队成员通过免疫组织化学技术揭示了含有GABA和其他器官的局部电路神经，可能不是大鼠新皮层和中皮层组织中的谷氨酸能。穆拉卡米发现，在猫的少年阶段单侧皮质损伤后发生的交叉注射可能是由于对侧红色核中存在的轴突的分支。 USUI团队成员在具有学习能力的层次神经回路中构建了一个仅由两种类型的锥单元而不是三种类型组成的双色色盲模型。结果，解释了从心理物理实验中解释数据的结果。 3。总结今年，关于新皮层和海马及其行为模式中模块结构存在的重要发现。此外，使用计算模型对模块电路的结构和操作原理的理解也有所改善。