神経科学：多様な視光景における安定な頭方向表現の生成

多くの動物は、さまざまな環境の中でナビゲーションするとき、頭方向の内部表現を利用している。この表現が、異なる周囲状況を規定する感覚合図とどのように結び付いているかは分かっていない。ハエの脳では、頭方向は「コンパス」ニューロンに表現されるが、このニューロンは楕円体と呼ばれる環状構造に軸索を送っている。それぞれのコンパスニューロンは、特定の視覚特徴に選択的に応答する「リング」ニューロンから入力を受けており、この組み合わせが視光景から方向情報を抽出するための最適な基盤となっている。今回我々は、有線飛行中のハエでのカルシウム画像化と光遺伝学的操作を、回路モデルと組み合わせることで、コンパスニューロンと視覚ニューロンの相関活動がどのように可塑性を駆動して、それが二次元的な視覚合図を安定な頭方向表現へと柔軟に変換するのかを示す。我々はまた、その可塑性によって、ハエがどのように新規環境の一部での定位により確立された部分的な頭方向表現を完全な頭方向表現に変換できるようになるのかも示す。今回の結果は、さまざまな周囲環境内で柔軟なナビゲーションを行うのに不可欠な、記憶関連演算についての機構的な手掛かりをもたらすものである。

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