覚醒・睡眠・麻酔下の世界最大規模の神経活動データ公開 -1万個の神経細胞から見る脳状態の変化-

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2026-09-15 理化学研究所

理化学研究所と東京大学の研究グループは、マウス大脳皮質の神経細胞活動を細胞レベルで記録した、約1万細胞規模の大規模データセットを公開した。データには、覚醒、自然睡眠(レム・ノンレム)、イソフルラン麻酔下における神経活動に加え、広視野2光子顕微鏡による元画像、脳波、筋電図、神経細胞の位置や脳状態などの情報が収録されている。研究チームは2光子カルシウムイメージング法を用いて、マウス大脳皮質の約3mm×3mmの範囲にある多数の神経細胞を同時に観察した。これまで大規模神経活動データの取得には特殊な装置と専門的な解析技術が必要だったが、今回、処理済みデータだけでなく元画像も公開することで、研究者が独自の手法で再解析できる共通基盤を構築した。今後は、覚醒・睡眠・麻酔による神経細胞集団の活動変化の解明に加え、AIを含む画像解析・神経活動解析手法の開発や性能比較への利用が期待される。

覚醒・睡眠・麻酔下の世界最大規模の神経活動データ公開 -1万個の神経細胞から見る脳状態の変化-
図1 マウス大脳皮質の大規模神経活動データセット

<関連情報>

覚醒時、睡眠時、麻酔時におけるマウス皮質の複数領域単一細胞カルシウムイメージングデータセット Multi-area single-cell calcium imaging dataset of the mouse cortex across wakefulness, sleep, and anesthesia

Ikumi Oomoto,Daiki Kiyooka,Masafumi Oizumi & Masanori Murayama
Scientific Data  Published:10 September 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41597-026-08202-2  Early Provide

Abstract

We present a reusable dataset of neuronal population activity from multiple cortical areas, recorded from layers 2/3 of the mouse cortex at single-cell resolution during wakefulness, natural sleep (including NREM and REM sleep), and isoflurane anesthesia. Using wide-field two-photon microscopy, we recorded approximately 4,000 to 10,000 neurons per session at 7.65 Hz and provided the spatial coordinates of individual neurons. The repository provides both processed datasets and the corresponding raw imaging movies (TIFF) and electrophysiological recordings (MATLAB format). Processed data are distributed in MATLAB format and include ΔF/F fluorescence signals, deconvolved spike estimates, Gaussian-smoothed spike estimates, behavioral state annotations, and metadata. This dataset supports reuse in studies of cortical population dynamics, brain-state-dependent activity, and spatially distributed neuronal organization. It should also be useful for method development, benchmarking, and comparative analyses of large-scale neuronal activity across physiological and pharmacological brain states.

生物工学一般
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