神経科学：前肢体性感覚野における基質振動の特徴選択的符号化
Nature 567, 7748 doi: 10.1038/s41586-019-1015-8
表面の質感を指でなぞったり、硬い基質を介して外部の動きを受動的に感知したりすることで生じる、皮膚振動のスペクトル組成によって、環境の基本情報が得られる。霊長類の指先に局所的に触れた低周波数の動揺（50 Hz未満）は、一次体性感覚皮質（S1）のニューロンで同調的スパイクを周期的に誘発するため、これらのニューロンでのスパイク頻度は、周波数に伴って直線的に増加する。しかし、高周波数（100 Hz以上）の同様の局所的振動は、S1ニューロンの発火頻度の違いに基づいて区別することはできず、それはこれらの周波数ではスパイク発生は部分的にしか同調しないためである。今回我々は、マウスの前肢に広範に与えた高周波数の基質振動が、皮質の異なる符号化方式に依存するかどうかを調べた。その結果、前肢のS1ニューロンは振動の周波数を、聴覚皮質における音程表現と同じ様式で符号化することが分かった。すなわち、それらのスパイク頻度は、いかなる時間的同調も伴わずに、低レベル刺激の特徴の適正値に選択的に同調される。周波数と振幅のべき関数の積として表されるこの特徴は、周波数識別課題で行動を予測したことから、知覚的にも関連があることが分かった。さらに我々は、組織学的解析、末梢の求心路遮断、光遺伝学的受容体タグ付け法を用い、これらの選択的応答が、骨に隣接して位置する深部のパチーニ小体（尺骨と橈骨の周囲に最も密に存在し、指骨に沿ってはほとんど存在しない）から伝わることを明らかにする。この機械受容器の配置と同調した皮質の頻度符号は、マウス前肢が、能動的な質感探索よりも基質振動に対する受動的「リスニング」に最も適合した感覚チャネルであることを示唆している。
