Spontaneous neural activity patterns allowing for diverse signaling mechanisms

Abstract

脳は内発的に情報を生み出すことで自身の構造を創り上げることが出来るだけでなく，情報表現のために機能状態を自身で創り換えることも出来るシステムである。 最近の研究から，“神経細胞の自発活動パターン”が，この過程において重要な役割を担っている可能性が示唆されている。しかしながら，自発神経活動パターンがどのような分子機構によって形成され，どのような情報を伝達しているのか，さらに神経回路の設計指針としてどのように使われているのかなど，まだよく分かっていないことが多い。本総説では，発達期神経系において観察される自発神経活動パターンの時間構造と，それらの形成を担っている分子機構に関して，筆者ら自身の研究も含めた最近の動向を紹介する。さらに，神経系の発生ないし生後発達の過程において脳の神経回路の基本構造を創り上げる時だけでなく，成熟した脳がより最適化された情報表現を行うために神経回路の機能状態を創り換える時においても，特異的な時間構造パターンを有する自発神経活動が神経機能の再構築のために使われている可能性を議論したい。また，自発神経活動の時間構造の機能的意義の理解に向けた将来発展的な方法論の開発の必要性についても考察したい。