脊椎動物の中でも特にヒトで肥大化し、知性や情動を形作る上で重要であると考えられている。中でも前頭前野背外側部は、様々な高次機能を担い、さらにはうつ病やPTSD、統合失調症などの精神疾患との関連も深い。いった様々な情動に関する記憶の管理を担っている。その内部では、最小構成ユニットである「神経細胞」が非常に複雑な「回路」を形成し、情報処理を行うことで学習や課題の遂行を達成する。これまでの研究により、大脳皮質での情報処理においては、神経細胞集団は全体として非常に精密に制御されなければならないことが強く示唆されている。実際どのような制御が脳機能の達成に重要であるかについては、情報論的な概念や仮説が提唱されるにとどまっている場合が多い。多数の神経から活動を記録する必要があるが、従来は技術的な制約により困難であった。そこで申請者らは、2光子神経活動イメージング技術によりそれを克服し、さらに独自に開発した光学系により光遺伝学的な神経活動操作を同時に行うことを可能とした。coding)の基盤について明らかにしてきた。本研究ではこれらの技術を応用し、擬似自由行動中のマウスにおける神経集団活動の経時的な計測と操作を行うことで、mPFCの神経細胞集団による「情動記憶」の情報処理基盤を解明する。領域内での共同研究などを通じて解析を進め、神経群活動からの情報解読・重要な要素の抽出を進める。その意義を光遺伝学による神経群活動パターンの再生により検証し、情動記憶を司る脳内情報処理様式の解明を進めていく。