神経科学：皮質間フィートバックは視覚野の樹状突起活性化に関与する

大脳新皮質での感覚情報処理には、皮質領域間でのフィードフォワードとフィードバックの情報流が必要である。フィードバック処理では、より高次の神経表現が、より低次の階層に文脈の情報を提供して、輪郭統合や図地分離などの知覚機能を促進する。しかし、フィードバック作用を媒介する回路機構や細胞機構についての理解はまだ乏しい。今回我々は、マウスで長距離の全光学的な結合マッピングを行い、外内側高次視覚野（LM）から一次視覚野（V1）へのフィードバック作用が、空間的に組織化されていることを明らかにする。フィードバックの源と標的が、視覚空間の同じ部分を表現しているとき、フィードバックは相対的に抑制性であった。対照的に、源と標的が視覚空間内でずれているとき、フィートバックは相対的に促通性であった。2光子カルシウム画像化データからは、この促通性フィードバックが、V1錐体ニューロンの頂端房状樹状突起で非線形的に統合されていることが示された。すなわち、網膜位置対応的にずれている（周囲の）視覚刺激は、再生的事象を示す局所的な樹状突起カルシウムシグナルを駆動しており、V1でフィードバックを受ける同定済みの樹状突起棘に投射しているLMニューロンを2光子光遺伝学手法で活性化すると、同様な樹状突起分枝の局所的カルシウムシグナルが駆動された。今回の結果は、新皮質のフィードバック結合と樹状突起の非線形的統合がどのように協調し、予測的および協働的な文脈相互作用の両方を支える神経基盤を形成し得るかを示している。

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