脳の情報コーディングにおける身体性の役割をBMI法で検討する

使用 BMI 方法检查身体在大脑信息编码中的作用

基本信息

批准号：
18047012
负责人：
櫻井芳雄
金额：
$ 6.02万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度に引き続き、ラットが自らの身体で反応する場合と、BMIにより身体を介さず特定の神経活動が反応を代行する場合について、すでに開発済みのRASICAとドデカトロードを用い、同じマルチ(多数)ニューロン活動を記録し解析した。まず、ラットの簡単な学習課題として移動式ノーズポーク課題を開発した。この課題は、ラットが反対側の壁に移動しそこにあいた穴に鼻先を入れる課題である。次に、その課題をBMIで行わせるための装置を構築した。すなわち、ラット自身が移動せずにマルチニューロン活動で反対側の壁を移動させる装置である。そして、その装置を用い行動を測定し、マルチニューロン活動の記録を進めた。また、ラットが一定の空間内を自由に移動する際の海馬体のマルチニューロン活動を、同じくRASICAとドデカトロードを組み合わせて記録し解析した。そして、1つのニューロンの細胞体から生起するスパイクと、樹状突起から生起するスパイク(dendritic spike)を分離することに成功した。さらに、ラットが空間内を移動する際、細胞体からのスパイクは特定の場所のみで発火することが多く(場所特異性)、一方樹状突起からのスパイクは場所特異性が低いことがわかった。すなわち海馬の錐体細胞は、樹状突起を介し他のニューロンから受け取る特異性の低い場所情報を、特定の場所をコードする特異性の高い情報に変換していることが示唆された。

继去年之后，我们使用已经开发的 RASICA 和 dodecatrode 来检查相同的多神经元活动，即大鼠用自己的身体做出反应的情况以及由于特定神经活动代表反应而不通过身体起作用的情况。记录并分析体重指数。首先，我们开发了一个移动鼻刺任务作为老鼠的简单学习任务。在这项任务中，老鼠移动到对面的墙壁，并将其鼻子插入墙上的孔中。接下来，我们构建了一个设备来让 BMI 执行任务。换句话说，它是一种利用多神经元活动来移动对面墙壁而不需要老鼠本身移动的装置。然后他们使用该设备来测量行为并记录多神经元活动。此外，当大鼠在一定空间内自由移动时，使用 RASICA 和十二极电极组合记录和分析海马结构中的多神经元活动。他们成功地分离了源自单个神经元细胞体的尖峰和源自树突的尖峰（树突尖峰）。此外，当老鼠在空间中移动时，来自细胞体的尖峰通常只在特定位置发射（位置特异性），而来自树突的尖峰具有较低的位置特异性。这表明海马锥体细胞将从其他神经元通过树突接收到的不太具体的位置信息转换为编码特定位置的高度具体的信息。