一次視覚野ニューロンの物体の見えに即した特徴抽出性

• 研究課題/領域番号: 09268221
• 研究種目: 重点領域研究
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 佐藤 宏道 大阪大学, 健康体育部, 教授 (50154092)
• 研究分担者: 市川 健彦 大阪大学, 健康体育部, 助手 (30273717) ; 七五三木 聡 大阪大学, 健康体育部, 助手 (20271033)
• 研究期間 (年度): 1997
• 研究課題ステータス: 完了 (1997年度)
• 配分額: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円); 1997年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
• キーワード: 一次視覚野 / ネコ / 受容野 / 背景刺激 / 方位選択性 / 図-地分化

研究概要

一次視覚野(V1)は、視野の図形刺激の様々の要素的特徴を整然と配列表現し、その組合せによって、より複雑な情報を出力していると考えられる。他方、情報処理の効率化、あるいは経済性という観点からは視野の刺激文脈に依存して、最適の、無駄のない出力をしていることも考えられる。今年度はV1の特徴抽出的反応特性に対する背景刺激による修飾作用を検討し、V1の機能統合のあり方を検討した。
方法:麻酔・非動化したネコの17野ニューロンの活動を記録した。刺激はネコの眼前においた20インチ(横40度x縦30度)のCRTディスプレイに動きのある高コントラストのストライプパタンを呈示した。特に、受容野並びにその背景に対して、互いに異なる傾きの線分によって構成されたストライプパタンを組合せ呈示したときに、背景刺激が、受容野に呈示した刺激に対する反応をどのように修飾するのかを解析した。
結果:受容野を円形のストライプパタン(中心刺激)で刺激し、その背景の画面全体に同じ空間周波数および時間周波数のストライプパタン(背景刺激)を呈示すると、ニューロン活動は、受容野のみを刺激した場合に比べて抑制されることが多かった。しかし背景刺激の効果は、中心刺激のストライプの傾き(orientation)と背景刺激のストライプのorientationの差(orientation contrast)に依存し、orientation contrastが大きいときには抑制効果が弱く、contrastが小さいときには抑制が強かった。このような効果はII/III層において見られ、IV層では背景刺激による効果はorientation contrastに依存しない抑制となることが多かった。