Brightness projections of brain rhythm: retinal inputs to the pineal body and the visual association cortex.

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K09967
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56060:Ophthalmology-related
• Research Institution: Gifu Pharmaceutical University (2021); Gifu University (2019-2020)
• Principal Investigator: Nakamura Hiroyuki 岐阜薬科大学, 薬学部, 客員共同研究員 (10211434)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 外側膝状体 / 視覚連合野 / 頭頂葉 / 神経回路 / 明るさ視覚 / 神経トレーサー / アカゲザル / ラット

Outline of Final Research Achievements

We morphologically examined the existence of a visual projection from the lateral geniculate nucleus (LGN) to the parietal visual association cortex (the intraparietal area V3A) using rhesus monkey brain. After tracer injections into the V3A, retrogradely labeled neuronal cell bodies were found in the koniocellular layers 1-4 (k1-k4) and S layer of LGN. As a result, neurons in the k1-k4 and S layers of LGN directly projected to the V3A bypassing the primary and secondary visual areas V1 and V2. The bypass projection was considered to convey information on brightness and visual attention. It may serve information processing on the three-dimensional visual localization and visual attention in the parietal cortex.

Free Research Field

神経回路、神経解剖

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

人を含めた霊長類において、網膜から投射する外側膝状体から、１次および２次視覚野を経由せずに、頭頂葉視覚連合野皮質へ直接入力する神経回路の存在を形態学的に明らかにした。したがって、異なる精度・モダリティの視覚情報が、同時に並列処理され、頭頂葉視覚連合野皮質に入力していることになる。この神経回路の存在によって、視覚情報処理の精度と速度を大きく改善していることが示唆される。人工知能による文字解析などの画像認識における特徴抽出処理への応用が期待できる。