Neural mechanisms of detection of biological and temporal salience in primates

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16H04652
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Neurophysiology / General neuroscience
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: NISHIJO HISAO 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 教授 (00189284)
• Research Collaborator: NISHIMARU HIROSHI
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 霊長類 / 上丘 / 内側前頭葉 / 生物学的サリエンス / ヘビ / 顔 / 報酬予測 / 時間的サリエンス

Outline of Final Research Achievements

To investigate salience detection mechanisms in primates, we analyzed neuronal responses to visual stimuli in the extrageniculate system (superior colliculus, and pulvinar) as well as the medial frontal cortex that receives anatomical projections from the extrageniculate system in monkeys. The results indicated: 1) the medial frontal cortical neurons receive fast and coarse inputs from the extrageniculate system, and are involved in the detection of stimuli with biological salience (snakes and conspecific faces), and 2) collicular neurons in the deep layers showed climbing activities during the delay intervals before appearance of rewarding stimuli, and are involved in the temporal salience detection mechanisms predicting the emergence of rewarding stimuli.

Free Research Field

神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

我々は様々な感覚刺激を受けるが、これまでと異なる特別な刺激(サリエンスを有する刺激)に注意が喚起される。本研究では、サルを用いてニューロン活動を記録して視覚刺激に対する応答性を解析した結果、1）内側前頭前野は、生物学的サリエンスを有する刺激（天敵であるヘビや同種の顔）の検出に、および2）上丘の深層は、報酬刺激の出現を予測する時間的サリエンスを有する刺激の検出に関与することが明らかになった。