網膜上の運動の大部分は観察者自身の動きによって生じる。こうした動きは、多くの場合は自己生成されたもの（能動的）であるが、重力などの外力によって生じる場合（受動的）もある。能動運動は視覚系全体の自発活動および視覚誘発活動を調節し、神経回路に行動状態に関する情報を提供する。これに対し、視覚回路が受動運動をどのように表現するかについては、はるかに理解が進んでいない。特に、網膜から入力を受ける視床が受動運動を追跡するか、また追跡する場合、その表現を能動運動の表現から分離できるかは明らかでない。これらの問題に取り組むため、自由に行動するマウスにおいて能動運動と受動運動を分離する実験系を開発し、それらが神経活動に及ぼす影響を調べた。マウスがアリーナを能動的に探索する間、床を断続的に傾斜させて受動運動を誘発した。動物の姿勢とアリーナの動きの三次元再構成を組み合わせることで、能動的および受動的な並進運動と回転運動を、同時に生じた場合でも独立に定量化した。その結果、背側外側膝状体核（dLGN）およびその周辺領域のニューロンは、暗闇下と視覚刺激中のいずれにおいても、能動運動信号と受動運動信号の組み合わせを追跡することが明らかになった。個々のニューロンは、能動運動信号と受動運動信号に異なる重みを付与していた。この多様性により、集団活動から能動運動信号と受動運動信号を線形に復号し、部分的に分離することが可能であった一方、再帰的ダイナミクスは数秒の時間尺度にわたって受動運動情報を保持していた。これらの知見は、初期視覚回路が能動運動と受動運動を自己運動の推定値へ統合しつつ、視覚入力が自己生成運動と外部から加えられた運動のどちらに由来するかという情報を保持する符号化戦略を明らかにするものである。
https://doi.org/10.1101/2025.11.03.686375