一次視覚野の特徴抽出性と刺激文脈依存的反応修飾

Research Project

Project/Area Number	13041032
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Biological Sciences
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	佐藤宏道大阪大学, 健康体育部, 教授 (50154092)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	七五三木聡大阪大学, 健康体育部, 助教授 (20271033)
Project Period (FY)	2001 – 2002
Project Status	Completed (Fiscal Year 2002)
Budget Amount *help	¥6,600,000 (Direct Cost: ¥6,600,000) Fiscal Year 2002: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000) Fiscal Year 2001: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Keywords	一次視覚野 / 受容野 / 刺激文脈依存性 / 皮質内抑制 / コントラスト / 反応修飾 / ゲインコントロール / ネコ / V1 / 文脈依存的反応修飾 / 興奮性ネットワーク / 特徴抽出性
Research Abstract	大脳皮質が入力状況に応じて出力を最適化するメカニズムを調べるために、ネコ大脳皮質一次視覚野ニューロンにおいてみられる受容野周囲刺激による抑制性反応修飾について電気生理学的に検討した。1)刺激の大きさに対する反応のチューニング特性と興奮・抑制の寄与:ニューロン反応は受容野サイズを越える大きさの刺激によって抑制性の修飾を受ける。皮質内抑制性神経伝達を拮抗薬の微小イオン泳動投与により遮断した。その結果、ニューロン活動の上昇が見られたが、刺激サイズに対するチューニングの変化は観察されなかった。この結果は、抑制性反応修飾が皮質ネットワークに対する興奮性入力の減少によるものであり、抑制は興奮性入力量に応じてニューロンのチューニング特性を変化させぬようにゲインコントロールしている可能性を示唆する。2)抑制性反応修飾の刺激コントラスト依存性:異なるコントラストレベルの受容野刺激を用いたときの受容野外刺激による修飾効果のコントラスト依存性について検討した。ニューロン応答は受容野刺激のコントラストによらず、受容野外刺激のコントラスト増大につれて、よく似た関数特性で減少を示した。この結果は、視対象のコントラスト、すなわち入力強度によらず、反応修飾を正規化するメカニズムが存在することを示唆する。