2020 Fiscal Year Annual Research Report
Multi-scale functional architecture for binocular stereopsis in primate visual cortex
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19F19383
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
藤田 一郎 大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (60181351)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
FANG YANG 大阪大学, 生命機能研究科, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2019-11-08 – 2022-03-31
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| Keywords | 両眼立体視 / 両眼視差 / ２光子イメージング / 霊長類 / 視覚情報処理 / 内因性信号光学記録 / 初期視覚野 / V2野 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
私たちを取り巻く世界は「縦・横・奥行き」を持つ三次元世界である。視覚系の出発点である網膜では、この三次元世界が二次元平面像として投影されており、網膜の細胞集団が脳に送る情報は目に映る二次元平面像情報である。しかし、脳は両目からの情報を統合することで、三次元世界を再構成する。この機能は両眼立体視と呼ばれる。これが可能なのは、左右の目が異なった角度から世界を見ており、個々の物体や特徴が、その奥行き位置に従って、左右の網膜上でわずかに異なる場所に像を結ぶからである。この網膜像のずれは両眼視差と呼ばれる。両眼視差の情報が、霊長類大脳皮質の初期視覚野V1、中期視覚野V2から、どのような経路を通って、側頭葉や頭頂葉の高次視覚野へ伝達されるかは不明である。本研究では、この問題の解決を目指した。この目的の達成のためには、大脳皮質の広い領域（１０ミリ四方以上）の神経活動を可視化する内因性信号光計測法（ ISOI）と、細胞レベルの解像度で長期にわたり神経細胞の活動を可視化する２光子カルシウムイメージング法の霊長類大脳への同時適用の技術が必要である。本研究では特殊記録チェンバーを開発し前者の目的を達し、GFP遺伝子とカルシウム感受性タンパク質の融合タンパク質をコードするウィルスベクターを用いることで後者の目的を達した。ISOIと単一神経細胞の蛍光反応を６ヶ月以上にわたりモニターすることが可能になり、本技術の開発についての論文を執筆、投稿、現在査読中である。このように順調に研究が進行していたが、２０２０年年明けより、新型コロナウイルス蔓延という予期せぬ出来事が起き、厳密な室温コントロールを必要としドアの開放ができない本実験を遂行することが困難となった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
大脳皮質の広い領域（１０ミリ四方以上）の神経活動を可視化する内因性信号光計測法（ ISOI）と、細胞レベルの解像度で長期にわたり神経細胞の活動を可視化する２光子カルシウムイメージング法の霊長類大脳への同時適用の技術を実現した。特殊記録チェンバーを開発し前者の目的を達し、GFP遺伝子とカルシウム感受性タンパク質の融合タンパク質をコードするウィルスベクターを用いることで後者の目的を達した。ISOIと単一神経細胞の蛍光反応を６ヶ月以上にわたりモニターすることが可能になり、本技術の開発についての論文を執筆、投稿、現在査読中である。このように順調に研究が進行していたが、２０２０年年明けより、新型コロナウイルス蔓延という予期せぬ出来事が起き、厳密な室温コントロールを必要としドアの開放ができない本実験を遂行することが困難となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
新型コロナウイルス感染蔓延の収束が見られず、逆に深刻化する現状で、密室で複数名の実験者で行う本研究の実験の遂行は困難である。新型コロナウイルス感染蔓延の状況が好転するまで、これまでに達成した成果に基づいた論文の作成に集中する。
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