脳：覚醒下の大脳皮質の知覚応答は抑制が主体である

大脳皮質の活動は、シナプスでの興奮と抑制の正確な関係に依存していると考えられている。特に視覚皮質では、細胞内活動記録から応答選択性が興奮と抑制の協調的な増加に関係付けられてきた。しかし、これらの測定はすべて麻酔下で行われたもので、麻酔は皮質の状態、したがって知覚情報処理に大きく影響するため、覚醒下で視覚刺激がどのようなシナプス活動を引き起こすのかはわかっていない。今回、麻酔下および覚醒時のマウスの視覚皮質で、視覚誘発応答とその基盤であるシナプスのコンダクタンスを測定した。麻酔下では、視覚空間内の広い領域から応答が起こり、持続的だった。覚醒時の応答は、より空間選択的で持続も短かった。ホールセルパッチクランプ記録でシナプスのコンダクタンスを見ると、シナプス抑制に関してこの2つの条件下で差が見られた。麻酔下では、抑制は振幅も空間選択性も興奮に追随していた。それに対し、覚醒時には、抑制は興奮よりもはるかに強く、非常に広い空間選択性を示した。結論として、覚醒状態での視覚刺激への皮質の応答は、抑制が主体で、神経活動の空間的広がりと時間的持続を制限している。今回の研究により、覚醒状態の皮質の知覚応答を制御するシナプス機構の一端を直接見ることができた。

目次へ戻る