小鳥の高次発声中枢における歌要素系列のポピュレーションコーディング(ニューラルネットワーク画像復元及び一般)
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概要
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小鳥の歌制御神経系は、複雑な時系列生成と学習を可能にする神経機構を探るための良いモデルとして精力的に研究されている。歌学習には聴覚フィードバックが重要であることが知られているため、歌制御系における聴覚表象の解明が求められている。本研究では、歌制御系の中でも歌要素の系列制御に関わると考えられている高次発声中枢HVCから単一細胞記録を行い、作り得る全ての歌要素ペア刺激を呈示した時の聴覚応答を網羅的に記録した。その結果、各ニューロンは様々な歌要素ペアに応答し、緩いけれどもそれぞれに異なる系列応答分布特性を持つことが明らかになった。そこで、複数のHVCニューロン活動についてポピュレーションベクトルの時間発展を計算したところ、現在の歌要素に従ってクラスターを形成するだけでなく、一つ前の歌要素の影響を強く受けることが分かった。また、音刺激とニューロン活動の相互情報量を計算すると、現在聞いている歌要素に関する相互情報量が有意に増加した。それに加えて、現在の歌要素と一つ前の歌要素の関連性情報量も有意に増加することが分かった。これらの結果は、HVCにおいて歌要素系列情報がポピュレーションレベルでコードされていることを示している。
- 2007-01-19
著者
-
岡ノ谷 一夫
理化学研究所脳科学総合研究センター
-
岡田 真人
理化学研究所 脳総研
-
岡田 真人
東大院新領域:理研脳総研:jst Erato
-
岡ノ谷 一夫
理研脳総研:jst Erato
-
西川 淳
理化学研究所・脳科学総合研究センター・生物言語研究チーム
-
岡田 真人
理化学研究所 脳科学総合研究センター
-
岡田 真人
東大新領域:理研脳総研
-
岡ノ谷 一夫
理化学研究所脳科学総合研究センター:科学技術振興機構(jst-erato)
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