神経科学：注意は神経回路内でシナプス効率と信号雑音比を増強する

注意は認識の形成に重要な要素である。しかし、注意がニューロン間交信を調節して行動を導く機構はほとんど分かっていない。今回、注意のシナプス機構を解明するため、ニューロン間交信の注意による調節を測定できる高感度の分析法を開発した。覚醒下で視覚刺激による空間的注意課題を実行中のサルで、視床の外側膝状核のニューロンを電気的に刺激して視床皮質間交信を測定しながら、一次視覚皮質内で単シナプス性に結合しているニューロンのショック誘発性応答も併せて記録した。その結果、注意は、シナプス前入力の効率を高めてシナプス後応答を誘発させ、それぞれ独立した入力を受けるシナプス後細胞群間の同期性応答を増加させる一方で、共通の入力を受けるシナプス後細胞間での余分な信号を減弱させることによって、ニューロン間交信を増強することが分かった。これらの結果から、注意は、シナプスの重みを選択的に変化させることで、ニューロン間交信をシナプスレベルで精細に調整し、雑音の多い知覚環境の中で卓立的な事象の検出を可能にしている、ということが示される。

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