2019 Fiscal Year Annual Research Report
In vivo two-photon calcium imaging of top-down connections in the marmoset visual cortex
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17K14931
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
松井 鉄平 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (10725948)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 脳活動イメージング / カルシウムイメージング / 視覚 / 大脳皮質 / 霊長類 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はマウスで開発が進んでいる最新の光学的神経活動観察法をマーモセットに適用することで、これまで調べることが出来なかった神経機能を解析する研究である。これまでにTandem-GCaMPシステムを開発し、マーモセット神経細胞にGCaMPを発現させ、神経活動を観察する実験系を構築することに成功していた。また、GCaMPによる広域機能イメージングによりV1, V2, MT野を始めとした視覚野を機能的に同定することにも成功した。今年度は三次視覚野DMに着目し、その詳細な機能解析と、二次視覚野V2へのフィードバック結合の機能解析を行った。DMはマカクサルなどにおいては脳溝の中に埋もれており、V1やV2と比較して研究がほとんど進んでいない。これに対してマーモセットではDMが脳表に露出しているため、光学イメージングによる研究が容易に行える。様々な視覚刺激に対するDMの反応を計測したところ、V1やV2と異なり、DMの神経細胞はmoving dot刺激に対して強い応答を示すことが分かった。次にフィードバック結合を調べたところ、V2の神経細胞自体はmoving dot刺激には反応しないものの、DMからV2へのフィードバック結合はmoving dot刺激にも強い応答を示していた。また、方位選択性についても、V2の方位選択性カラムには様々な方位選択性を持つフィードバック結合が入力していた。これらのことは、V2とDMは機能分化があり、DMからV2には高次処理をされた様々な視覚表現が、おそらくはコンテクスト情報としてフィードバックされていることを示唆する。このようなコンテクスト情報がV2内での情報処理に及ぼす機能的意義は今後の研究課題である。現在、これらの結果を論文としてまとめており、学術誌に投稿予定である。
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Research Products
(6 results)
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[Presentation] Development and Application of Multi-Scale Ca2+ Imaging in the Primate Visual Cortical Network.2020
Author(s)
Matsui, T., Hashimoto, T., Uemura, M., Murakami, T., Kikuta, K., Kato, T., Ohki, K.
Organizer
The 8th RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Spatiotemporal structure of spontaneous activity in the marmoset visual cortex2020
Author(s)
Matsui, T., Hashimoto, T., Uemura, M., Murakami, T., Kikuta, K., Kato, T., Ohki, K.
Organizer
日本生理学会大会
Int'l Joint Research
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[Presentation] Spatiotemporal structure of spontaneous activity in the primate visual cortex2019
Author(s)
Matsui, T., Hashimoto, T., Uemura, M., Murakami, T., Kikuta, K., Kato, T., Ohki, K.
Organizer
神経ダイナミクスミニワークショップ
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Structured spontaneous activity in the marmoset visual cortex studied with in vivo calcium imaging2019
Author(s)
Matsui, T., Hashimoto, T., Uemura, M., Murakami, T., Kikuta, K., Kato, T., Ohki, K.
Organizer
日本神経科学大会
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