感覚入力信号の周波数に依存した喚内皮質－海馬閉回路形成と位相コーディング

摘要

ラットがある目的地に向かって進むとき、途中の各場所に対応した場所細胞の発火は、θリズムの1周期内に圧縮した形で順に起こる。 これを位相コーディングという。 嗅内皮質は位相歳差を起こす領域の候補の1つである。 嗅内皮質II層から海馬と嗅内皮質V層を経由して、嗅内皮質II層へ戻る閉回路がある。 嗅内皮質II層の星状細胞から星状細胞への閉回路のシナプス結合を適切に強化すれば、場所情報の位相コーディングができることはすでに報告している。本研究で提案する嗅内皮質II層モデルは、ヘブ学習により閉回路のシナプス結合を強化し、適切な閉回路を獲得する。 嗅内皮質へ異なる周波数のシナプス入力を加え、星状細胞の発火位相に差を作る。 星状細胞の発火位相の違いを、Spike timing dependent plasticityによりシナプス結合の重みとして獲得する。 学習の完了した嗅内皮質II層モデルは、位相歳差を示す。