2008年06月19日

脳:バレル皮質に対する少数の光学的微小刺激により学習行動が駆動される

 自由行動マウスのバレル皮質に対する少数の光学的微小刺激により学習行動が駆動されるらしい。

 微小刺激によって、ある群のニューロンの活動と知覚・認識機能との因果関係は確立できる。

 しかし、微小刺激を受けたニューロンの数や細胞の種類、誘発された活動電位の数などまで確定することは難しい。

 この問題を解決するために、D Huber らは、光によって開口する藻類のチャネルであるチャネルロドプシン 2 (ChR2)を、マウスの一次体性感覚皮質の第 2/3 層の少数のニューロンに導入した。

 in vivo での ChR2 光刺激によって、50 Hz の頻度までなら刺激に合わせた活動電位を信頼度高く発生できる、という。

参考文献:
nature Vol 450 | Issue no.7173 | 1127-1276 | 20/27 December 2007
Letter p.61 / Sparse optical microstimulation in barrel cortex drives learned behaviour in freely moving mice / ハワード・ヒューズ医学研究所およびコールド・スプリング・ハーバー研究所(米) D Huver et al.


 今回、無訓練のマウスでも、容易に学習して短い連続発火列( 1 mm 秒、20 Hz 頻度の光パルス 5 発)を検出できるようになることがわかった。

 訓練後、マウスは、約 300 個のニューロンに 1 個の活動電位を発火させる 1 発の光刺激を検出できた。

 長い刺激( 250 mm 秒の 5 発)であれば、さらに少数のニューロン(約 60 個)しか必要としなかった。

 これらの結果から、知覚認識や学習が、上顆粒層の皮質錐体ニューロンの疎な集団における非常に短い時間帯の皮質活動で駆動されることがわかった。

posted by 藤次郎 at 07:00| Comment(0) | TrackBack(0) | scientific situation | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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