嗅球(OB)振動は、空間作業記憶のパフォーマンス中に腹側海馬(恐怖などの情動)-内側前頭前野(恐怖などの情動)回路を調整します。

The olfactory bulb coordinates the ventral hippocampus-medial prefrontal cortex circuit during spatial working memory performance

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35468718/

嗅球(OB)は、空間作業記憶のパフォーマンス中に腹側海馬(恐怖などの情動)-内側前頭前野(恐怖などの情動)回路を調整します。

working memory：ワーキングメモリ：作業記憶、作動記憶

Abstract

要旨
Neural oscillations synchronize the activity of brain regions during cognitive functions, such as spatial working memory. Olfactory bulb (OB) oscillations are ubiquitous rhythms that can modulate neocortical and limbic regions. However, the functional connectivity between the OB and areas contributing to spatial working memory, such as the ventral hippocampus (vHPC) and medial prefrontal cortex (mPFC), is less understood.

神経振動は、空間作業記憶などの認知機能において、脳領域の活動を同期させる。嗅球(OB)振動は、大脳新皮質や大脳辺縁系領域を調節することができるユビキタスなリズムである。しかし、嗅球と腹側海馬（vHPC）や内側前頭前皮質（mPFC）などの空間作業記憶に寄与する領域との間の機能的接続は、あまり理解されていない。

Olfactory bulb (OB)：嗅球(OB)
Oscillations：振動 活動（神経オシレーション）
Neural oscillations 神経振動
neocortical and limbic regions　新皮質および辺縁系領域。
Ubiquitousユビキタス（いつでもどこでも存在するという遍在を表す言葉です）

ventral hippocampus (vHPC) ：腹側海馬(vHPC)
腹側海馬の神経細胞は扁桃体や側坐核、前頭前皮質といった脳領域 に投射を持っており(Cenquizca and Swanson, 2007; Arszovszki et al 2014)、これらの脳 領域は恐怖などの情動に関わることが知られている。

medial prefrontal cortex (mPFC)内側前頭前皮質（mPFC）：脳 領域は恐怖などの情動に関係

Hence, we investigated functional interaction between OB and the vHPC-mPFC circuit during the spatial working memory performance in rats. To this end, we analyzed the simultaneously recorded local field potentials from OB, vHPC, and mPFC when rats explored the Y-maze and compared the brain activities of correct trials vs. wrong trials. We found that coupling between the vHPC and mPFC was augmented during correct trials.

そこで、我々は、ラットの空間作業記憶のパフォーマンスにおける嗅球(OB)と腹側海馬(vHPC)-内側前頭前皮質（mPFC）回路との機能的相互作用を調査した。そこで、ラットがY字型迷路を探索する際に、嗅球(OB)、腹側海馬(vHPC)、内側前頭前皮質（mPFC）から同時に記録される局所電位を解析し、正しい試行と間違った試行の脳活動を比較しました。

The enhanced coherence of OB activity with the vHPC-mPFC circuit at delta (< 4 Hz) and gamma (50-80 Hz) ranges were observed during correct trials. The cross-frequency analysis revealed that the OB delta phase increased the mPFC gamma power within corrected trials, indicating a modulatory role of OB oscillations on mPFC activity during correct trials.

その結果、正しい試行では腹側海馬(vHPC)-内側前頭前皮質（mPFC）の結合が増強されることがわかった。また、正しい試行時には、デルタ（4Hz以下）およびガンマ（50-80Hz）領域で、腹側海馬(vHPC)-内側前頭前皮質（mPFC）回路と嗅球(OB)活動のコヒーレンス（位相の揃い具合）が増強されることが観察された。

Coherence：コヒーレンス（位相の揃い具合）
脳波コヒーレンスとは、2つの脳部位間でそれぞれ得ら れた脳波に含まれる周波数成分ごとの相関関係を示すもので、統計学でなじみの深い相関係数の周 波数成分版と捉えることができる。

delta (< 4 Hz) ：デルタ波
gamma (50-80 Hz)　 ガンマ波


Moreover, the correlation between OB oscillations and the vHPC-mPFC circuit was increased at the delta range during correct trials, exhibiting enhanced synchronized activity of these regions during the cognitive task. We demonstrated a functional engagement of OB connectivity with the vHPC-mPFC circuit during spatial working memory task performance.


さらに、正答時の嗅球(OB)振動と腹側海馬(vHPC)-内側前頭前皮質（mPFC）回路との相関はデルタ領域で増加し、認知課題中のこれらの領域の同期活動が強化されていることを示した。空間作業記憶課題遂行時に、嗅球(OB)と腹側海馬(vHPC)-内側前頭前皮質（mPFC）との結合が機能的に関与していることが示された。

Keywords: Functional connectivity; Medial prefrontal cortex; Olfactory bulb; Ventral hippocampus; Working memory.

キーワード 機能的結合、内側前頭前野、嗅球、腹側海馬、作業記憶


関連文献
The olfactory bulb modulates entorhinal cortex oscillations during spatial working memory

嗅球は空間ワーキングメモリ中の嗅内皮質の振動を調節する

https://jps.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12576-021-00805-1

Abstract

要旨

Cognitive functions such as working memory require integrated activity among different brain regions. Notably, entorhinal cortex (EC) activity is associated with the successful working memory task. Olfactory bulb (OB) oscillations are known as rhythms that modulate rhythmic activity in widespread brain regions during cognitive tasks. Since the OB is structurally connected to the EC, we hypothesized that OB could modulate EC activity during working memory performance.

作業記憶などの認知機能には、さまざまな脳領域間の統合された活動が必要です。特に、嗅内野（EC）の活動は成功した作業記憶課題に関連しています。嗅球（OB）の振動は、認知課題中に広範な脳領域でリズミックな活動を調節するリズムとして知られています。嗅球OBは臭内野(EC)と構造的に接続されているため、私たちは嗅球（OB）が作業記憶のパフォーマンス中に臭内野（E）の活動を調節する可能性があると仮説を立てました。

entorhinal cortex (EC)　臭内野(EC)


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脳の香り記憶メカニズムの電気生理学的解析

https://www.mishima-kaiun.or.jp/assist/docs/SNo11-igarashi.pdf
五 十 嵐　　啓 ノルウェー科学技術大学・カヴリ統合脳科学研究所　リサーチアソシエート

緒　　言

脳の様々な領域で脳波（EEG）記録を行うと、シー タ（6?12 Hz）・ガンマ（30?100 Hz）等の波長帯の振動 活動（神経オシレーション）が観察されることが知られ ている1?3）。これまでの研究から、これらの神経オシ レーションの同期が、特化した機能をもつ脳領域群を統合させる役割を持つことが示唆されてきた。このような 脳領域群の統合を必要とすると考えられる脳機能の一つに、陳述記憶がある4）。陳述記憶の機能は、脳皮質と海馬との間の情報の橋渡しを行う嗅内皮質（entorhinal cortex）によって担われているが、陳述記憶の記銘・想起の過程において、嗅内皮質と海馬の回路はガンマ波長帯（30?100 Hz）のオシレーションによって相互作用し ていると考えられている。実際、覚醒中の齧歯類ではこの波長帯の活動が多く観察されており、以前我々の研究室では、学習後のラットの嗅内皮質と海馬から同時記録 を行うと、同期したシータ・ガンマ波が見られることを 報告した5）。しかしながら、これらの実験は動物が学習を済ませた後に行われたもの
であり、領域間の振動活動 の同期と、記憶形成との関係は、不明であった。

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