functional microcircuits in macaque visual areas 1 (V1) and 4 (V4)

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K11885
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 61010:Perceptual information processing-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Sasaki Kota 大阪大学, 大学院生命機能研究科, 特任講師(常勤) (40467501)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 機能モデル / 受容野 / 刺激選択性 / 微小神経回路 / 機能的結合 / データ駆動科学 / データマイニング

Outline of Final Research Achievements

Visual areas in primates provide valuable insights into the processing of sensory information in the cerebral cortices. To gain a better understanding of the neural mechanisms underlying sensation and perception, we used silicon probe electrodes to simultaneously record neural responses from multiple neurons in the visual areas 1 (V1) and 4 (V4) of macaque monkeys. Multidimensional stimulus selectivity was probed for each recorded neuron by presenting flash grating stimuli. Analyzing cross-correlograms of spike train pairs, I found that some V4 neurons that differ in preferred orientations were functionally connected whereas V1 neurons were not. This unique functional architecture discovered in V4 presumably contributes to the representation of mildly complex visual patterns, such as curvature.

Free Research Field

神経生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

私たちが日常的に享受している豊かな感覚体験はどのような神経基盤により実現されているのだろうか。霊長類において特に発達した視覚系について、以上の問いを問うた。得られた成果は、大脳皮質感覚領野の微小回路を神経生理学的に理解することに貢献するのみならず、私たちのように物体を識別するニューラルネットワーク（人工知能）を工学的に開発するための基礎的なデータとして資するものであると期待する。