Active dendritic integration and mixed neocortical network representations during an adaptive sensing behavior

Active dendritic integration and mixed neocortical network representations during an adaptive sensing behavior | Nature Neuroscience (2018)

マウス(mouse)がヒゲ(Whisker)を用いて、周辺環境を探索する行動に関して、尖端樹状突起(Apical dendrite)の役割を調べた

この探索行動でマウスはヒゲを動かし(運動)、物体を検知(知覚)する必要がある

Barrel cortexのcortical layer 5 pyramidal (L5p) neuronsは、マウス周辺の物体の位置や髭にかかる力の強さに対して、感受性を持っていた

光遺伝学(Optgenetics)によって尖端樹状突起(Apical dendrite)を抑制すると、この感受性が鈍化し、物体の位置が変化した時に異なる場所を探索しなくなった

Apical tuftを抑制した時、Apical tuft/Proximal trunkの活動は割り算的に抑制された

小さい活動に対する抑制は弱く、大きい活動に対する抑制が強い

Naa_tsure.iconこの研究では細胞体の出力としてProximal trunkから記録している

Sup1. でspikeとProximal trunkのCa活動が相関していることを示している

一方で、麻酔下で細胞体で引き起こした活動電位(Action Potential; AP)への影響を調べてみると、引き算的な抑制が見られた

活動の大きさに関わらず、抑制の強さが同じ

これは細胞が２つのコンパートメントとして働き、Apical Tuftが感覚情報には最小限の影響しか与えない形で、運動情報を非線形に統合しているのでは？

Naa_tsure.icon実際には、運動情報というかFeedbackの方が正確だと思う