神経科学：視床下部活動の線状アトラクターで符号化される雌交尾行動の動態

雌は交尾の際に複雑で動的な行動を示し、性的受容度はホルモン状態に応じて変化する。しかし、雌の脳が交尾行動の動態と受容度をどのように符号化しているかは、ほとんど分かっていない。雌マウスの視床下部腹内側核の腹外側亜領域には、性的受容度を制御する1型エストロゲン受容体陽性ニューロンが含まれている。今回我々は、交尾中にこれらのニューロンからカルシウム画像化データを得て、教師なし動態システム解析を行い、神経状態空間内で線状アトラクターを生成しながら、徐々に活動が増す次元を見いだした。行動中の雌の神経を摂動すると、集団活動が緩和してアトラクターに戻っていくことが実証された。交尾の際、神経集団活動は雄の合図を統合して、このアトラクターに沿って漸増し、射精直前にピークに達した。アトラクター次元内の活動は、性受容度の程度と正に相関していた。縦断的な画像化では、アトラクター動態は発情周期に従って出現・消失し、ホルモン依存性を持つことが明らかになった。これらの観察結果から、視床下部の線状アトラクターが、交尾中の雌の性的興奮または衝動の継続的な上昇状況を符号化していることが示唆される。一連の観察結果はまた、アトラクターが数日という時間スケールでホルモン状態によって可逆的に調節され得ることも実証している。

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