2016 Fiscal Year Research-status Report
眼球運動の前後での視覚世界の統合および照合にかかわる神経機構の解明
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15K18339
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
稲場 直子 北海道大学, 医学研究科, 助教 (20432370)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | サッケード / 運動知覚 / 視覚ニューロン / 受容野 / MST野 / 視覚情報処理 / サル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「眼球運動中の視空間の知覚を安定的に維持する脳内メカニズム」を解明するため、サルの大脳高次視覚野から神経活動を記録・解析し、これまでに、大脳皮質後頭・頭頂連合野の一部であるMST野が、サッケード眼球運動を起こす前の視覚情報の記憶を眼が動いた後に呼び起こし、眼の動きにより途切れた視覚情報を埋める仕組みに関与することを明らかにしてきた。しかし、眼球運動前後の視覚像は眼が動いた大きさ分だけずれているので、眼球運動前後の視覚世界の安定性を維持するためには、眼が動く前の視覚情報を眼が動いた後に呼び起こすことができるだけでは不十分である。そこで本研究では、眼球運動の前後の眼位によって神経細胞の視覚受容野の応答感度にどのような変化が生じるのかを調べた。その結果、MST野の神経細胞が、眼が動いた後に呼び起こされる過去の視覚情報の記憶痕跡と同時に、現在の眼球位置の情報を併せ持つことが明らかになった。この結果は、MST野の神経細胞が、眼の動きの前後で生じる2枚のずれた網膜像を、眼が動く前と後の眼球位置情報を使うことにより補正し、統合することで、滑らかで連続した視覚世界の維持に関与している可能性を示唆している。
また、色と運動視の情報は、それぞれ小細胞系と大細胞系によって独立に処理され、色運動は運動視にはあまり役立っていないと考えられてきた。しかしサルの追従眼球運動を手がかりとすることで、輝度に変化がなく、色度のみに変化がある生理的等輝度点を求められることを示した。加えて、生理的等輝度色正弦波刺激と輝度正弦波刺激の動きで誘発される運動とを比較し、それぞれの時空間周波数特性の違いを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
現在までのところ、サッケード後にサルMST野で観察される活動が、眼球運動後の眼位による修飾を受けることが明らかになった。この成果は、Scientific Reports誌に掲載された。また、サルの追従眼球運動を手がかりに、輝度に変化がなく、色度のみに変化がある生理的等輝度点を求めた。さらに、生理的等輝度色正弦波刺激と輝度正弦波刺激の動きで誘発される運動とを比較し、それぞれの時空間周波数特性の違いを明らかにした。この成果はEuropean Journal of Neuroscience誌に掲載された。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までに、MST野に視覚情報を送っているMT野では、眼球運動の前後で、MST野とは大きく異なった活動パターンを示すことが明らかになった。そこで今後は、これらの研究をさらに発展させ、これらの活動パターンの違いを生み出す源となる視覚情報入力源の特定および眼球運動指令信号の遠心性コピーの機能的役割の解明を目指す。
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| Causes of Carryover |
研究はおおむね順調に進展しているが、初年度に所属機関を変更したことにより、実験計画を大幅に修正する必要が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
視覚刺激呈示装置および眼球運動計測装置の購入等に充てる。
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