2017 Fiscal Year Research-status Report
大脳皮質高次視覚領野における複雑運動知覚の情報表現
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16K00384
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| Research Institution | Kansai Medical University |
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Principal Investigator |
眞田 尚久 関西医科大学, 医学部, 助教 (40711007)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 受容野 / 高次視覚領野 / 運動視 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は物の動きから様々なことを判断している。ターゲットの運動方向や速度を検出することで、迫ってくる物体から逃避したり、動きを追従して掴むこともできる。これまで運動視の生理学研究では、一方向へ動く運動に対しての神経細胞応答が主に調べられてきた。しかし物体認識には、一方向へ動く運動だけでなく複雑な動きも重要な情報となる。バイオロジカルモーションと呼ばれる手や足など骨格の連動運動だけから、どのような生き物かを判断することができるし、液体のような流動運動から粘性を判断することもできる。これまでの研究で高次視覚領野MT野には、物体の運動方向と、速度に選択的に応答する細胞が多数存在することがわかっている。しかし、自然界には一方向の運動だけでなく、複雑な運動が存在する。それにもかかわらず、複雑運動が大脳視覚高次領野のどこで処理されているのかは未だにわかっていない。FST野の神経細胞は、一様な視覚運動刺激にはあまり反応しないが、複数の運動ベクトルが受容野内に同時に呈示されるとよく応答する という報告があるが(Rosenberg et al. 2008, Mysore et al. 2010)、どのような機能的役割を果たすのかはよくわかっていない。本研究では、これまで明らかにされていなかった、空間的に複雑な動きを伴う運動情報が高次視覚領野でどのように処理され、視覚運動の情報処理が領野間でどのように機能的な違いがあるのかを電気生理学的手法を用いて明らかにする。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
２９年度は、前年度に行ったMT野神経細胞の電気生理実験データを解析し、実験刺激の問題点の改善を行った。
複雑運動刺激の刺激軸には、心理実験で用いられてきた運動ベクトルの空間的な連続性をコントロールする指標である離散ラプラシアンを用いた。運動方向は8段階、空間連続性を８段階設定し、運動方向と運動ベクトルの空間連続性の２軸を刺激空間とした。28年度の実験に用いた視覚刺激の作成方法では、1試行中に提示する複雑運動刺激の空間配置パターンが一定であったため、複雑運動刺激に対する神経細胞の応答が運動ベクトルの空間的な連続性に対する応答なのか、空間配置パターンに起因するのか区別することができなかった。この問題を改善するために、1試行中に呈示する複雑運動刺激の運動ベクトルの空間連続性は保ちつつ、空間配置パターンが経時的に変化するものを考案した。この視覚刺激により、空間配置パターン非依存的な、運動ベクトルの空間連続性に対する選択性を定量的に調べることができる。
また、29年度は実験システムの改良およびセットアップを行った。29年度より所属先が変わったため、実験システムの再構築を行う必要があった。視覚刺激呈示装置、記録装置を構築し、実験コントロールシステムを開発した。またMT/FST野の両領野から電気生理記録をするための記録用チェンバーの取り付け手術を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は前述の視覚刺激を実験に組み込み、FST野/MT野神経細胞から記録を行う予定である。FST野神経細胞はMT野とは異なり、運動方向には選択性を示さず、空間連続性にのみ選択的な応答を示すと予測される。
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| Causes of Carryover |
29年度に予定していたデータ記録の再開が遅れたため、記録電極等の購入が30年度にずれ込んでいる。また、データ保存用の記録装置等も30年度に購入予定である。
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