理研など、予想外の音を検出する脳回路を特定、統合失調症モデルマウスでは機能低下を確認

高次聴覚野浅層のクラスターが予想外の音を検出

　理化学研究所（理研）脳神経科学研究センター神経動態イメージング研究チームの岡部繁男チームディレクター、東京大学大学院医学系研究科の水谷俊介特任研究員（研究当時）、同研究科の笠井清登教授（東京大学医学部附属病院精神神経科科長、同大学国際高等研究所ニューロインテリジェンス国際研究機構（WPI-IRCN）主任研究者）、兵庫県立大学大学院情報科学研究科の郷康広教授（自然科学研究機構生命創成探究センター教授、同機構生理学研究所教授）らの共同研究グループが、二光子顕微鏡によるカルシウムイメージングを用いてマウスの聴覚野の神経細胞活動を観察した。

　人のミスマッチ陰性電位誘発と同様の音提示方法をマウスに適用し、繰り返し音の中に逸脱音を挟んで提示した結果、高次聴覚野の浅層に存在する神経細胞が逸脱音に特に強く反応することが確認された。これらの逸脱音検出細胞は互いに近接してクラスターを形成し、活動が同期していた。低次聴覚野ではこのような明確なクラスターは見られなかった。

　統合失調症モデルマウスでは、この高次聴覚野浅層の神経細胞の反応が大きく減弱していた。逸脱検出細胞の数は少なく、クラスター化や細胞間の活動の同期性も低下していた。さらに1細胞レベルの遺伝子発現解析から、大脳皮質浅層に存在する「Baz1a」という分子マーカーを発現する細胞集団が逸脱音検出細胞と重なること、このBaz1a陽性細胞の数が統合失調症モデルマウスで特異的に減少していることも示された。