神経科学：局所的配列に従った嗅内皮質での三次元空間の神経表現

動物が二次元（2D）平面上をナビゲートするとき、グリッド細胞として知られる内側嗅内皮質（MEC）のニューロン群は、移動平面を埋め尽くす六方格子状に配置された複数の地点（発火野）を動物が通過するたびに活性化する。しかし、現実の世界は三次元（3D）であり、MECが3D空間をどのように表現しているかは分かっていない。今回我々は、自由飛行中のコウモリのMEC細胞から記録を取り、3D境界細胞、3D頭部方向細胞、3D空間中の複数の発火野を持つニューロンなど、いくつかのクラスの空間ニューロンを特定した。これらの複発火野ニューロンの多くは3Dグリッド細胞で、それらと隣接する発火野は一定の距離で隔てられている（つまり局所的配列がある）が、空間全体を埋め尽すような発火野の格子状の配置はなかった。従って、2Dグリッド細胞は局所的配列と全体的配列の両方を持つ全体的格子を形成するのに対し、3Dグリッド細胞は局所的配列のみを持ち、局所的に配置された空間尺度を作っている。グリッド細胞を発火野間のペアごとの相互作用に基づいてモデル化すると、2Dの六方格子と3Dの局所的配列が共に得られ、2Dグリッド細胞と3Dグリッド細胞を1つの統一モデルで記述することができた。まとめるとこれらのデータとモデルから、哺乳類脳での3Dおよび2D空間の神経符号化の基本的な差異と類似が明らかになった。

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