in vivo蛍光イメージングによるバイオロジカル・モーション関連領野の同時計測

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25380975
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 谷 利樹 国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 研究員 (60392031)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 下田 浩 弘前大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20274748) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: バイオロジカル・モーション / in vivo 蛍光イメージング

Outline of Annual Research Achievements

動物や人の関節または主要体部位のいくつかを光点で表し、それらの光点の運動からもとになった動物や人の動きを連想させるバイオロジカル・モーションと呼ばれる知覚現象が知られている。本研究提案では社会性に富み、バイオロジカル・モーション知覚に関わる大脳皮質の領域が表面に露出した小型の霊長類、マーモセットをモデル動物としてバイオロジカル・モーション知覚に関与している大脳皮質領野間の神経線維連絡と神経活動を明らかにする。本年度はこれまでバイオロジカル・モーション刺激に対する反応が確認されている上側頭溝後部領域（FST野）と神経線維連絡を持つ領域を同定し、バイオロジカル・モーション刺激の情報処理に関わるネットワークを明らかにすることを目的として、FST野に順行性の蛍光ウイルストレーサーを注入した。ウイルス感染後に脳切片を作成し、蛍光標識された軸索投射を調べたところ前頭葉への投射は10野、46野、8野、6Va野、6Vb野、12O野、ProM野に見られた。側頭葉への投射はV4野、MTc野、MT野、TEO野、TPO野、TF野、TE1野、TE2野、TE3野に見られた。TE1野とTE3野への投射は4層に集まっておりフィードフォワード結合様式を示し、MT野への投射は1層と6層に集まっておりフィードバック結合様式を示していた。頭頂葉、後頭葉への投射はPF野、PFG野、LIP野、V3A野、島皮質（GI野、DI野、IPro野）に見られた。これらの結果からバイオロジカル・モーション刺激に対する反応が確認されている上側頭溝後部領域FST野は認知機能に関わる前頭部位、運動性視覚情報処理に関わる側頭、後頭部位に神経線維連絡を持つことが明らかになった。また、頭頂部位のPF野、PFG野との神経線維結合があることから、ミラーニューロンシステムとのかかわりが示唆された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

昨年度の研究機関の移動に伴い新たに実験設備の設置、立ち上げを行い時間を要したこと及び、より適切な神経応答を得るために動物に提示する視覚刺激の再検討を行ったため。

Strategy for Future Research Activity

これまでイオロジカル・モーション刺激に対する反応が確認されている上側頭溝後部領域とこの領域と神経線維連絡を持つ皮質領域からバイオロジカル・モーション刺激に対する神経応答を同時に記録し、ネットワークレベルでの情報処理を明らかにする。

Causes of Carryover

研究機関移動に伴い既存の設備の使用が可能となったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

動物の購入とマルチ電極の購入費用および既存の設備の使用に際し追加で必要な周辺器具を購入予定。