充填知覚における視覚野-外側膝状体フィードバック投射の役割

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13210137
• Research Institution: Okazaki National Research Institutes
• Principal Investigator: 小松 英彦 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 教授 (00153669)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小川 正 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助手 (50311197)
• Keywords: 視覚 / 知覚 / 視覚野 / 充填 / ニューロン活動 / 外側膝状体 / 大脳皮質 / サル

Research Abstract

注視課題を遂行中のニホンザルの第一次視覚野(V1)からニューロン活動を記録し、受容野マッピングを行い、盲点を表現している領域を同定した。視野上で盲点の位置はあらかじめ単眼サッケードを行わせ求めておいた。V1盲点表現領域には、記録半球と反対側の目のみを開いた単眼視の条件では網膜からの入力が存在しないにもかかわらず、盲点をおおう一様な面や正弦波格子刺激を呈示した時に反応するニューロンが存在することを見い出した。これらのニューロンが外側膝状体にフィードバック投射するニューロンかどうかを調べるために、外側膝状体およびその周辺に刺激電極を挿入し、電気刺激を行いV1での応答を調べた。数十マイクロアンペアで100マイクロ秒の単発の電気刺激により、V1では2ミリ秒程度の短潜時で逆行性と思われる応答を示すニューロンが深層で記録された他、4ミリ秒程度の潜時で順行性と思われる応答を示すニューロンが記録された。また500マイクロアンペアの刺激では500Hz程度の高周波の振動がフィールドポテンシャルとして記録された。V1盲点領域から外側膝状体への投射パターンを解剖学的に調べるために、ネコのV1の盲点表現領域を受容野マッピングで同定した後、その付近に微量のBDAを注入し外側膝状体での軸索の分布を調べた。外側膝状体A層では盲点に対応する部分が神経細胞の存在しないギャップとして存在するが、V1からの軸索はギャップを越えて両側に終末することが観察された。このことは単一のV1ニューロンが、外側膝状体において盲点の両側の視野の情報処理に影響を与えうることを示している。

Research Products

• [Publications] Hanazawa, A., Komatsu, H.: "Influence of the direction of elemental luminance gradients on the responses of V4 cells to textured surfaces"J.Neuroscience :. 21. 4490-4497 (2001)
• [Publications] Hanazawa, A., Mikami, A., Angelika, P.S., Takenaka, O., Goto, S., Onishi, A., Koike, S., Yamamori, T., Kato, K., Kondo, A., Suryobroto, B., Farajallah, A., Komatsu, H.: "Electroretinogram analysis of relative spectral sensitivity in genetically identified dichromatic macaques"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 98. 8124-8127 (2001)
• [Publications] Kinoshita, M., Komatsu, H.: "Neural representation of the luminance and brightness of a uniform surface in the macaque primary visual cortex"J.Neurophysiology. 86. 2559-2570 (2001)
• [Publications] Sugihara, H., Murakami, I., Shenoy, K.V., Andersen, R.A., Komatsu, H.: "Response of MSTd neurons to simulated 3D-orientation of rotating planes"J.Neurophysiology :. 87. 273-285 (2002)
• [Publications] Onishi, A., Koike, S., Ida-Hosonuma, M., Imai, H., Shichida, Y., Takenaka, O., Hanazawa, A., Komatsu, H., Mikami, A., Goto, S., Suryobroto, B., Farajallah, A., Varavudhi, P., Eakavhibata, C., Kitahara, K., Yamamori, T.: "Variations in long-and middle-wavelength-sensitive opsin gene loci in crab-eating monkeys"Vision Research.. 42. 281-292 (2002)
• [Publications] 小松英彦: "脳の高次機能"朝倉書店. 7 (2001)