2005 Fiscal Year Annual Research Report
初期視覚系におけるゲシュタルト的知覚統合に関する研究
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17730424
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
石金 浩史 独立行政法人理化学研究所, ニューロインフォマティクス・技術開発チーム, 研究員 (30323562)
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| Keywords | 同期発火 / オシレーション / 神経節細胞 / 視覚系 / 知覚統合 / ポピュレーションコーディング / テンポラルコーディング / マルチニューロン |
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| Research Abstract |
中枢神経系における同期的周期活動は様々な精神活動に相関することが示されている.視覚系においてはゲシュタルト的知覚統合にニューロン群の同期的周期発火が関与していることが示唆されてきた.しかしながら,これまでの研究結果からでは同期的周期発火が神経活動の結果生じた副産物にすぎないという可能性を否定できず,その機能的意義は不明である.そこで,同期的周期発火と知覚・行動との因果関係を調べるために,同期的周期発火を示すカエル網膜のオフ持続型神経節細胞(ディミング検出器)の活動と逃避行動との関係を調べた.カエルは敵の接近を模倣するような黒いスポットが大きく拡大する刺激に対して逃避行動を示す.剥離網膜標本にマルチ電極を適用して神経節細胞のスパイク発火を同時記録すると,このような刺激に対してディミング検出器群は互いに同期的周期発火活動を示した.同期的周期発火と逃避行動は刺激の大きさと連続性に依存した.剥離網膜にGABAA受容体阻害剤を投与したところ,拡大する黒い刺激に対する同期的周期発火が抑制された.カエル眼球にGABAA受容体阻害剤を注入したところ,同刺激に対するカエルの逃避行動が抑制された.また,剥離網膜にGABAC受容体阻害剤を投与したところ,同期的周期発火活動が促進され,同薬物の眼球注入によってカエルの逃避行動も促進された.両阻害剤とも,網膜への投与によりディミング検出器の発火頻度は増大したため,発火頻度だけでは逃避行動の変化を説明できなかった.また,他の種類の神経節細胞の応答に関しては薬物投与による変化を検出できなかった.したがって,ディミング検出器群の同期的周期発火は逃避行動に必要であることが示された.逃避行動と同期的周期的発火は刺激の大きさと連続性に依存することから,同期的周期的発火がゲシュタルト的知覚統合の神経基盤である可能性が示唆された.
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