神経科学：樹状突起の発火はin vivoで皮質ニューロンにおける刺激選択性を高める

ニューロンの樹状突起は電気的に興奮する性質を持ち、十分な強さのシナプス入力があるとそれに応答して樹状突起の発火が起こるなど、再生性事象を発生させることができる。そのような事象は、多くの種類のニューロンで観察されているが、活動中の樹状突起がin vivoでニューロン出力の調整に寄与する仕組みはよく分かっていない。本論文では、樹状突起の発火が、視覚刺激の方位に対するニューロン応答の選択性（方位選択性）を高めることを示す。我々は、軽度麻酔下で覚醒状態のマウスで、感覚情報処理中の一次視覚野錐体ニューロンの樹状突起から直接パッチクランプ記録を行った。視覚刺激は再生的な局所的樹状突起発火を引き起こしたが、この発火は逆伝播活動電位とは異なっていた。これらの事象は方位調整されており、膜電位の過分極あるいはNMDA（N-メチル-D-アスパラギン酸）受容体の細胞内遮断のどちらかによって抑制された。これらの操作はどちらも、細胞体で測定される閾下の方位調整の選択性も低下させるため、樹状突起の再生性事象と細胞体の方位調整の間に関連があることが分かる。以上より、我々の結果は、視覚入力が引き金となる樹状細胞の発火は基本的な皮質の計算に寄与し、視覚野での方位選択性を向上させることを示唆している。従って、樹状突起の興奮性はニューロンにおける行動に関連する計算に必須の構成要素である。

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