神経科学：自由飛行するコウモリの海馬における再生と表現の動態

ナビゲーションと記憶の認知機能は、活動再生やシータ波のような、海馬の神経アンサンブルの創発特性に依存している。しかし、これらの現象が異なるナビゲーションの需要や神経生理学的性質を持つ種の間で一般化するかどうか、するとすればどのように一般化するのかは不明である。今回我々は、自由飛行中のエジプトルーセットオオコウモリ（Rousettus aegyptiacus）で、自由かつ自発的な採餌行動時に、海馬において大規模な細胞集団の神経活動と局所電場電位（LFP）をワイヤレスで記録した。その結果、停止時において、複数の飛行軌跡の時間圧縮された順方向と逆方向の再生が、鋭波リップルと同時に起こることが明らかになった。特に、再生は主に、再生された行動から空間的にも時間的にも離れた場所で起こり、それらの速度は軌道の長さに対応していて、これは現在の再生機構モデルに疑問を投げ掛けている。飛行中において、神経アンサンブルは高速なスイープを示し、復号された位置はコウモリの実位置よりも周期的に先行して進んだ。齧歯類での報告とは対照的に、スイープはシータ振動を伴わずに起こり、代わりにコウモリの羽ばたき周期という、顕著な運動行動リズムに位相が固定されていた。これは、行動に関連する感覚運動リズムが、高度に構造化された様式で、海馬のアンサンブル動態と相互作用できることを示唆している。まとめると我々の知見は、哺乳類の海馬におけるアンサンブル動態に対する既存のモデルに疑問を呈しており、脳機能の解明には、行動学的に意味のある条件での比較研究が重要であることを浮き彫りにしている。

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