Letter 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 2008年1月3日 Nature 451, 7174 doi: 10.1038/nature06445 微小電気刺激によって、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定できる。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我々は、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させることができる。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ミリ秒、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ミリ秒の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、知覚識別や学習が、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うることがわかった。 Full Text PDF 目次へ戻る
