2018 Fiscal Year Research-status Report
V1野局所構造における空間周波数処理のダイナミクス
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16K01965
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| Research Institution | Kyoto Sangyo University |
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Principal Investigator |
田中 宏喜 京都産業大学, 情報理工学部, 准教授 (40335386)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 空間周波数チューニングダイナミクス / V1野 / 視覚情報処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的はV1野局所細胞集団の空間周波数選択性やその時間ダイナミクスの精密計測を行い、局所領域においてどのような空間周波数処理が行われているのか、またそれがどのような神経回路を基盤にしているのかを探ることである。これを解明するための第一のアプローチとして、研究計画段階では、電極点間隔が10ミクロン程度の高密度多点電極アレイを用いて、狭い範囲(0.3ミリ四方程度)の微細構造を調べることを考えていた。しかし低密度電極を用いて2ミリ四方範囲の6層全体から細胞記録を行ったほうが、同一の実験条件（視覚刺激、麻酔状況、脳状態）の下で、多数の局所領域から同時を得ることでき、実験条件の影響を評価しやすいこと、また層間での比較を行うことで神経回路解析をしやすいといった利点があることがのちに判明した。この手法を用いたデータはすでに所有しているので、まずは低密度アレイを用いた局所領域の空間周波数チューニングのデータを詳細に解析することを優先して行うことにした。現在までに、局所領域における空間周波数チューニングダイナミクスの特性とその層構造、V1野全体での空間周波数チューニングとの関連に関して新しい知見を見出すことができた。また、（V1の多くのチューニング特性がコントラスト非依存であるのに対し）空間周波数チューニングダイナミクスはコントラストに大きく依存するという予想外の結果を最近新たに発見した。これらの成果は、H29年度日本神経科学学会(幕張)、視覚科学フォーラム(豊橋)で発表し、平成30年度日本神経科学学会(神戸)、北米神経科学学会（サンディエゴ）で発表してきた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
これまで低密度多点電極のデータを用いた解析を中心に行ってきた。これらの成果は、上述のとおり、平成29年度、平成30年度の学会発表を行ってきたほか、現在学術論文にまとめている。この解析の中で空間周波数チューニングダイナミクスがコントラストに大きく依存するという予想外の結果が出たこともあり、この結果の解析に当初予定していたよりも多くの時間を費やすこととなった。このため、高密度アレイによる実験は十分進んでおらず、予備実験を数回行い、高密度電極を用いて安定に細胞活動を記録できることを確認した段階にとどまっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究実績の概要で述べた2つのアプローチで本研究を遂行することを考えている。低密度アレイのデータ解析は一通り完了し、論文執筆もほぼ完了している。近いうちに論文を投稿する予定であり、平成31年度中に出版することを目標としている。また平成31年度の日本神経科学学会（新潟）、北米神経科学学会（シカゴ）でも成果発表を行う予定である。高密度アレイのデータ計測については平成31年度前半にネコを用いた2回の記録実験を計画している。平成31年度後半にデータ解析を行い、研究成果をまとめて、学会発表を行えるようにする。
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| Causes of Carryover |
低密度アレイを用いて取得したデータの解析に想定以上の時間を要したため、高密度アレイを用いた実験が行えておらず、これを2019年度前半に行うため補助事業期間を延長する。次年度使用額は、この実験を行うための消耗品費、人件費、これまでの成果の論文発表費、学会発表費に当てる。
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