神経生物学:マウスとサルの脳は同じ原理に従う理由(Neurobiology: why mouse and monkey brains follow the same rules)

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2026-08-31 ミュンヘン大学(LMU)

ドイツ・ルートヴィヒ・マクシミリアン大学ミュンヘン(LMU)の研究者らは、マウスと霊長類の視覚系が、運動時に異なる神経活動を示す理由を、共通する情報処理原理から説明した。研究では、進化の過程で神経細胞が環境から得られる情報を最小限のエネルギーで効率よく符号化するという「効率的符号化仮説」を、動いている動物に拡張した。自然環境の映像と、自由に動くマウスから得た映像を用い、マウスと霊長類の視覚野を模擬する計算モデルを構築。その結果、運動時の神経応答の増強や時間的変化、神経細胞間の相互作用低下、神経符号の精度向上などを共通原理で説明できた。マウスで運動の影響が強く、マーモセットで弱いのは脳の基本原理が異なるためではなく、眼から入力される視覚情報の性質が異なるためと判明した。特に霊長類の中心窩では高解像度情報が静止時から急速に変化するため、運動による変化が小さいことが予測・実験で確認された。

<関連情報>

運動は、げっ歯類と霊長類に共通する計算原理を通して、感覚表現を最適化する Locomotion optimizes sensory representations through a computational principle shared by rodents and primates

Jonathan M. Gant and Wiktor F. Młynarski
Science Advances  Published:28 Aug 2026
DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.aed4172

神経生物学:マウスとサルの脳は同じ原理に従う理由(Neurobiology: why mouse and monkey brains follow the same rules)

Abstract

Behavior modulates the activity of sensory systems in multiple ways: from gain changes in individual neurons to changing interactions in neural populations. These effects are not universal; while movement has a strong influence on sensory coding in rodents, its impact on primates is less prominent. The diversity of effects that locomotion exerts on sensory neurons, as well as disparities between species, raises questions about the existence of universal principles that may underlie sensation during behavior. We propose that sensory systems are internally modulated to match systematic changes in stimulus statistics caused by locomotion, to facilitate an accurate and efficient sensory code. We find that model neurons, adapted to stimuli recorded during movement in natural environments, predict and reproduce a broad spectrum of experimental observations in rodents and primates. This simple principle of maintaining coding efficiency across behavioral states reconciles the diversity of ways in which locomotion modulates visual coding in different animal species.

生物工学一般
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