Letter 生理：知覚皮質でみられた、局所的ニューロン活動に関連していない予測性血液動態信号 2009年1月22日 Nature 457, 7228 doi: 10.1038/nature07664 機能的磁気共鳴画像法（fMRI）などの脳の機能画像化の基盤となっている血液動態信号は、局所的なニューロン活動によって生じる代謝需要を反映していると想定されており、同程度の血液動態信号の増大は同程度のニューロン活動の増加を意味すると考えられている。しかし、覚醒中の動物でニューロン活動と血液動態信号を比較し、この対応の想定が正しいかどうかを確かめた研究はほとんどない。我々は、この想定に疑問を投じる証拠を示す。脳血液体積と酸素添加量を独立に連続して測定する二波長光学的画像化技術を、覚醒して活動中のサルで用いて、覚醒動物の一次視覚野（V1）の血液動態信号に2つの別個な成分を見いだした。成分の1つは、視覚入力で生起するニューロン応答から高い信頼度で予測されるものであった。ほぼ同程度の強度をもつもう1つの成分は、これまで知られていなかったもので、視覚入力や血液動態の標準的予測因子であるニューロン活動とは独立な、課題の構造に関連した信号だった。後者の成分は、暗条件下でも、試行の開始を予測すると脳の血液体積が増すという予測タイミングを示す。この課題を予測する血液動態信号は、予測される試行の開始時と動脈の拡張のピークが、時間的に強く同期するV1の動脈ポンプ機構に起因するものと思われる。今回の知見（2頭で検証）は、脳の血液動態と局所的ニューロン活動の関連についての現在の理解に疑問を投げかけるものであり、また、予期される課題を待つ際に皮質へ動脈血が追加供給されるという、新たな脳の準備機構の存在も示唆している。 Full Text PDF 目次へ戻る
