自然動画像刺激を用いたヒト大脳視覚野の機能的MRI解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13710034
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 山本 洋紀 京都大学, 外学院・人間・環境学研究科, 助手 (10332727)
• Keywords: fMRI / 脳イメージング / 視覚 / 視覚野 / 点拡散

Research Abstract

本研究の目的は、ヒト大脳視覚領野(V1,V2,V3,V3A, VP, V4v, V8,MT)の自然動画像刺激に対する応答をfMRIで測定し、各領野の応答が増大する視覚刺激画像を集積・解析することで各領野のの神経活動及び領野間の神経活動の相関構造をfMRIで測定・解析することである。初年度では、この相関解析のベースとなるヒト視覚野のレチノトピーの詳細、解剖学的構造の定量化を行い、単純な視覚刺激提示事態での皮質活動の空間分布の解析を行った。次年度は、この結果をもとに、自然動画像刺激を用いたfMR1解析を実施する。
1)解析の基盤となるヒト視覚皮質の構成をfMRIを用いて詳細に検討し、7つの視覚野(V1,V2,V3,VP, V4v, V8,MT)の解剖学的特徴(皮質面積・体積など)を定量化した。これによって、皮質上の距離と視覚野の違いの両者を加味した脳活動の相関構造の解析を行うことが可能となる。さらに、各紙閣野の点拡散を推定した。この点拡散をカーネルとした線形応答モデルによって、任意の画像に対する各視覚野の線形応答が予測できる。
2)自然画像に対する線形モデル応答と実際の応答を比較することで、各視覚野の空間処理の特徴を明らかにできると思われる。初年度では、まず、単純な事態、正弦波局所刺激の単独提示、および、正弦波刺激を周囲に併置した複数提示の両者について、各視覚野の皮質応答をfMRIによって計測した。その結果、ヒトのV1及びV2における局所刺激に対する神経活動は線形モデル応答と異なるものであった。すなわち、局所刺激に対する脳活動は周囲刺激によって抑制され、この抑制効果は、周囲領域とテスト領域の方位が等しいときにより強くなることがわかった。

Research Products

• [Publications] Hiroki Yamamoto: "BrainFactory : an integrated software system for surface-based analysis of fMRI data"Nuerolmage. (in press). (2002)
• [Publications] Masaki Fukunaga: "Functional and anatomical probabilistic maps of the human visual cortex"Nuerolmage. (in press). (2002)
• [Publications] Naokazu Goda: "FMRI analysis of lateral interactions in the human striate and extrastriate cortex"Nuerolmage. (in press). (2002)