感覚皮質における予期性血液動力学信号は,局所ニューロン活動によって予測されない

科学分野:

• 神経科学は神経科学である.
• 認知神経科学とは
• 脳のイメージング

背景:

• 機能性磁気共鳴画像 (fMRI) のような機能的な脳イメージング技術は,血液動力学的信号に依存しています.
• これらの信号は,通常,局所神経細胞の代謝需要と直接相関すると仮定されます.
• 警戒心で行動する動物の神経信号と血液動力学的信号を比較する研究は限られている.

研究 の 目的:

• 警報動物におけるニューロン活動と血液動力学的信号の関係を調査する.
• ヘモダイナミックシグナルが,底辺のニューロンの活動を正確に反映しているかどうかを判断する.
• 主要視野皮質における血液動力学的反応の新たな構成要素を特定する.

主な方法:

• 警報で行動するサルで,二重波長光学画像技術を使用した.
• 独立して脳血量と酸素濃度を継続的に測定した.
• 視覚入力とタスクの構造に対するニューロン反応と血液動力学的信号を比較した.

主要な成果:

• 主要視野皮質の血液動力学信号に2つの異なる成分を特定しました.
• 視覚刺激に対するニューロン反応と相関する1つの成分.
• 2つ目の独立したコンポーネントが観察され,タスクの構造に誘導され,暗闇でも試練の始まりを予想しました.

結論:

• ヘモダイナミックシグナルがニューロンの代謝需要のみを反映するという仮定は,異議を唱える.
• 新しい,予期的な血液動力学信号が存在し,潜在的に動脈のポンプメカニズムと関連しています.
• 予想される作業を予期して動脈の血液を供給する準備的な脳メカニズムを示唆しています.