2014 Fiscal Year Research-status Report
視覚ニューロンの刺激方位選択性は網膜神経節細胞が起源か？
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25380981
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
内藤 智之 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (90403188)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 方位選択性 / 網膜神経節細胞 / 外側膝状体中継細胞 / 一次視覚野 / 受容野 / 受容野周囲抑制 / 相互相関解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までに一次視覚野(V1)ニューロンで顕著に観察される刺激方位選択性が、網膜神経節細胞(RGC)の刺激方位選択性由来である可能性を検証するために、以下の実験を行った。1)RGCの受容野構造計測と、刺激方位選択性計測、2)外側膝状体(LGN)中継細胞の受容野構造計測と刺激方位選択性計測、3)V1内刺激方位選択性チューニングの伝達経路の同定、4)ヒト刺激方位弁別能力とV1ニューロン刺激方位選択性特徴の比較。
昨年度は、1)興奮性直接結合を有するRGCとLGN中継細胞の受容野長軸が一致するかどうかを検証し、受容野中心極性と長軸の一致するニューロン間で興奮性直接結合が存在することを明らかにした。2)V1内において、入力層である4層と出力層である2/3層間で最適刺激方位が一致したニューロン間に興奮性直接結合の確率が高いことを明らかにした。また2/3層内結合では、刺激方位選択性に依存した興奮性結合パタンは観察されなかった。3)ヒトの知覚における刺激方位弁別能力がV1ニューロンの刺激方位選択性と良く類似した特性を持つことを心理物理実験から明らかにした。
以上の結果から、1)LGN中継細胞の刺激方位選択性はRGCで生じた刺激方位選択性が興奮性結合により伝達されることで生じること、2)V1内の刺激方位選択性が主に垂直方向の興奮性投射によって維持されており、その特性が生体の知覚特性に反映されている可能性が示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまでに1)LGN中継細胞の刺激方位選択性がRGC由来であること、2)V1出力層の刺激方位選択性がV1入力層の刺激方位選択性由来であること、3)ヒトの知覚における刺激方位識別特性が、V1の刺激方位選択性と極めて類似していることを明らかにし、其々の結果を英文原著論文として発表済である。ことから当初予定通り研究が進捗していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度はV1入力層の刺激方位選択性がLGN中継細胞由来であることを多点同時記録法、逆相関法による受容野構造解析、相互相関法による直接結合の有無の確認により明らかにする。昨年度中に当該実験は開始されており、直接結合を有するLGNーV1ペアニューロンの計測に成功している。本年度は十分な数の直接結合を有するLGN-V1ペアを計測し、V1ニューロンの刺激方位選択性がLGNの刺激方位選択性由来であるかどうかを明らかにする。
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| Causes of Carryover |
刺激提示装置に一部不具合が認められその改修作業を計画したが、昨年度内での改修が完了しなかったため、H25年度に改修費用を繰り越した。
多点電極データ解析を効率的に進めるため、解析PCの追加購入が必要であると判断したが、年度内での納品が間に合わなかったため次年度に解析PC及びソフトウェア購入費用を繰り越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本年度は刺激提示システムの改修のための部品とモニタキャリブレーションに関わる機材の購入を計画している。
多点データ解析のため解析用PC及びソフトウェア、データ保存用HDDの購入を予定している。
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