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脳:知覚運動学習時の運動皮質における変動する複数のニューロン表現

Nature 484, 7395 doi: 10.1038/nature11039

学習時に知覚と行動を結びつける機構はよくわかっていない。運動皮質の第2/3層のニューロンは知覚運動統合と学習にかかわっている可能性があり、知覚皮質からの入力を受け、運動を制御する皮質深層ニューロンを興奮させる。今回、マウスを用い、ヒゲで対象を検知し、舐めることで検知を示すように学習させながら、運動皮質の第2/3層のニューロンの活動を、同一集団について数週間にわたり画像記録した。知覚(ヒゲ触覚)と行動(ヒゲ運動と舐め)を表現するニューロンは、空間的に混じり合っていた。学習によって、課題に関連した舐め行動のニューロン集団レベルの表現は強化された。訓練後のマウスでは、個々のニューロンの表現は変動したが、集団レベルの表現は重複的で安定していた。ニューロン群の一部集団の活動は、舐め行動を駆動する接触知覚と一致していた。今回の結果は、運動皮質ニューロンの集団が、学習中に知覚入力を複数の関連した運動プログラムと結びつけていることを示唆する。

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