大脳皮質の局所神経回路
cortical microcircuit
https://gyazo.com/3c834ca145864af9509e0dceba7b736d
from 一杉裕志: 脳の主要な器官の機能とモデル
多数のコラム状の構造が並列して大脳皮質の神経回路が作られている
ミニコラム
minicolumn
80~100個程度の神経細胞からなる、大脳皮質を垂直に貫く柱状構造
最小単位の局所神経回路
約1億個一杉裕志: 脳の主要な器官の機能とモデル.icon
ニューロンのチューニング特性が似たもの同士で集まっている
一般的な一次感覚野に共通の構造
マクロコラム
macrocolumn, hypercolumn, functional column
複数のミニコラムが短い水平結合によって相互接続したもの
約100万個一杉裕志: 脳の主要な器官の機能とモデル.icon
The columnar organization of the neocortex (Mountcastle, 1997)
ミニコラムの解剖学的構造
https://gyazo.com/f8cd905fc9018c2e8474a80bd312c809 メカ屋のための脳科学入門.icon https://gyazo.com/0976e7d30958d070088cb72585b45abd 1
ブロードマンによるスケッチ
6層構造
1層(L1), 2/3層(L2/3), 4層(L4), 5/6層(L5/6)
サルのV1の例
L1には興奮性ニューロンは存在しない
L2/3：18個の錐体細胞
L4：星状細胞
L5：6個の錐体細胞
L6: 10個の錐体細胞
これらを含む64個の興奮性ニューロンと、16個の抑制性ニューロン(大脳新皮質介在ニューロン)が、錐体細胞からの尖端樹状突起や軸索を取り囲むように分布し、相互に結合している
E:I=4:1
from Myelinated axons and the pyramidal cell modules in monkey primary visual cortex
信号の流れ
4層→2/3層→5/6層
https://gyazo.com/9bd433927007de01c1cd2744826c7964メカ屋のための脳科学入門.icon https://gyazo.com/a28b85a77c880141498f7952534c863b 1
https://gyazo.com/969dfd9d9869543ebce7e18405483f19メカ屋のための脳科学入門.icon
L1
多くの水平結合を持つ
錐体細胞の尖端樹状突起
入力を受ける？
他のミニコラムorコラムから？
高次領野のL6から
L2/3
入力
L4（フィードフォワード入力）
L1（フィードバック入力）
出力
高次領野のL4（フィードフォワード出力）
L5
L4
入力
視床
低次領野のL2/3
L6からも？
L2/3に出力
V1や一次聴覚野のような低次感覚野では4層が分厚い
一次運動野のような出力専門の領域には4層がない
L5
脳幹や大脳基底核へ出力
L6
L5から入力を受け取る？
出力（フィードバック出力）
視床
低次領野のL1（を介してL2/3）
メカ屋のための脳科学入門
大脳皮質の局所神経回路 - 脳科学辞典 1
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jnns/21/3/21_122/_pdf/-char/ja
一杉裕志: 脳の主要な器官の機能とモデル