Letter 脳：微小スケールの皮質ネットワークにおける疎な符号化と高次の相関活動 2010年7月29日 Nature 466, 7306 doi: 10.1038/nature09178 皮質の神経結合は、さまざまなスケールで構造化されている。このことは、スケールに依存した相関活動が、感覚皮質の活動や刺激符号化機能を理解するうえで非常に重要であることを示唆している。今回我々は、麻酔下マカクザル（Macaca mulatta）の一次視覚皮質から複数のテトロード記録を行い、その特徴を記述する最大エントロピーモデルを用いて、皮質相互作用のスケール依存的な構造の解析を行った。300 µm未満の範囲の局所的ニューロン群内でみられる発火パターンの特性と、より遠く（600〜2,500 µm）離れたニューロン間でみられる発火パターンの特性とを比較した。その結果、局所的発火パターンは次の点で異なっていた。大きく離れた複数ニューロン間の発火パターンは、対ごとの相互作用で予測できたのに対し、局所ニューロン群内のパターンには高次な相関活動がある証拠が得られることが多かった。意外にも、この局所的相関活動は柔軟で、視覚入力によってすばやく再構成される。それによって1つの細胞群が担う情報量は若干減ることになるが、情報のフォーマットも変化し、全体の不活動時間が増えてより疎な符号が生まれ、より短時間の集団活動の中に情報が圧縮される。これらの結果は、ニューロンの相関活動に階層的な構造があることを意味する。すなわち、単純な対ごとの相関活動は、数十個または数百個のミニコラムにわたってニューロンをリンクしているが、数個のミニコラムのスケールでは、ニューロン集団は、刺激によって有効な結合が瞬間ごとに動的に再編成されるような複雑なサブネットワークを形成している。 Full Text PDF 目次へ戻る
