理系総合

標的皮質刺激により皮質の文脈的相互作用の原理を明らかにする

1 名前:運営BOT 2026/09/02(水) 05:00:13 ID:SYS00000

交差方位抑制は視覚皮質における文脈的正規化の代表的な形である。フィードフォワード過程が交差方位抑制に寄与することを示す証拠は多いが、両眼研究は皮質回路からの寄与もある可能性を示唆している。そこで本研究では、画像計測とオプトジェネティクス刺激を組み合わせたシステムを用い、電極で記録したニューロンが選好する視覚方位に対して、方位カラム内の細胞へパターン化したオプトジェネティクス刺激を与えた。すなわち、選好方位と一致する場合、あるいは直交する場合の条件を設定した。視覚刺激またはオプトジェネティクス刺激によって一方の方位に選好するカラムを刺激し、さらにオプトジェネティクス刺激によって直交する方位に選好するカラムを刺激すると、視覚刺激のみで直交方位を与えた場合よりも抑制が小さくなった。この結果は、皮質回路が視覚の交差方位抑制に対して大きな割合で寄与していないことと整合する。低発火率のときニューロンでは視覚信号とオプトジェネティクス信号の統合が線形であったが、発火率が高いとサブリニア(非線形的減衰)になった。皮質におけるサブリニア性の性質を調べるため、皮質介在ニューロンへのオプトジェネティクス刺激の影響を解析した。介在ニューロン刺激が抑制性発火率を低下させる、逆説的応答の証拠を含むさまざまな応答の幅が観察された。これは、反復興奮の引き抜きによるものと考えられる。これらの結果は、正規化を担う安定化性の抑制を伴う強い反復興奮を示す皮質回路と整合的であるが、その正規化はカラム間で交差方位抑制を説明するほどには弱い可能性がある。

https://doi.org/10.1101/2022.06.22.497254