視覚系における並列情報処理経路の時空間相互作用

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16500263
• 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) ; 赤崎 孝文 大阪大学, 健康体育部, 助手 (30335393)
• Keywords: 視覚情報処理 / 一次視覚野 / メタコントラスト / 刺激特徴 / 文脈依存的反応修飾 / 受容野

Research Abstract

ヒトを被験者とする心理物理実験および麻酔・非動化したネコの大脳皮質一次視覚野(V1)ニューロン活動の記録実験により、初期視覚系における時空間特性の異なる情報処理経路間の相互作用の実態及びメカニズムを解析した。
1)ヒト心理実験:被験者の視野に正弦波縞の円形刺激(ターゲット)を呈示し、その周囲に同時又は少し遅れて正弦波縞のアニュラス(マスク)を呈示したときのターゲットの知覚がマスクの図形特徴(縞の方位、空間周波数)に依存してどのように妨害されるかを検討した。その結果、速い経過で生じるが図形特徴に特異性が示さず、コントラスト感度の高いマスク効果と、遅い経過で生じ、図形特徴に特異性を示し、コントラスト感度の低いマスク効果が観察された。これらの結果は霊長類の大細胞系および小細胞系の特性と部分的に対応すると考えられた。
2)ネコ一次視覚野のニューロン活動:ヒトで用いたのと同様の正弦波縞刺激をネコV1ニューロンの受容野及びその周囲に短時間呈示したときに、受容野周囲刺激がニューロン応答をどのように修飾するのかを解析した。2つの刺激を同時に呈示した場合には早いタイミングで、低空間周波数のマスク刺激による抑制性修飾が見られ、時間経過と共に有効周波数が高い側にシフトすることが観察された。また受容野周囲を8分割して、マスク刺激をそのうちの2カ所に呈示する実験を行ったところ、受容野のend方向とside方向のいずれに最大抑制を生じる場所があるかはニューロンによって異なったが、2カ所のみの刺激で、受容野周囲全体を刺激したのと同等の抑制性修飾を示すニューロンが多数観察された。

Research Products

• [Journal Article] Relationship between excitation and inhibition underlying size tuning and contextual response modulation in the cat primary visual cortex. (2004)
  • Author(s): Ozeki, H., Sadakane, O., Akasaki, T., Naito, T., Shimegi, S., Sato, H.
  • Journal Title: Journal of Neuroscience 24 Pages: 1428-1438