神経科学：動きの表現を身体中心空間から外界中心空間へ変換する

動物が外界を移動するとき、脳は、体の並進速度について、運動指令と感覚フィードバック信号から、絶え間なく情報を受け取っている。これらの入力信号は身体を基準にしているが、これらは最終的に、ナビゲーションのために外界中心座標へと変換されなければならない。今回我々は、キイロショウジョウバエ（Drosophila melanogaster）の脳では、この計算が扇状体で行われることを示す。我々は、ハエの歩行時に並進速度と頭方位を連結的に符号化する、PFNdとPFNvという2つの細胞タイプを特定した。これらの細胞では、移動誘発領域から取得された速度信号が、コンパスシステムからの頭方位の信号と乗算される。PFNdニューロンは前方同側の運動を選好するが、PFNvニューロンは後方反対側の運動を選好し、PFNdニューロンを摂動すると、歩行中のハエで移動経路積分が乱された。PFNdニューロンとPFNvニューロンは下流でhΔBニューロンに収束し、この接続性パターンでは、外界中心空間において同じ運動に対応する頭方位と並進速度方向の組み合わせが共にプールされる。このネットワークモチーフは、現在の頭方位に応じて、身体中心的な並進速度の脳表現の回転を効果的に実行する。我々の予測と一致して、hΔBニューロンが外界中心座標で並進速度の表現を形成することが観察された。脳はこの表現を経時的に統合することで、外界での移動経路の作業記憶を形成することができると思われる。

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