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第一次視覚野における形態情報処理とピンホイール構造の関係

研究課題

研究課題/領域番号 16015278
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関大阪大学

研究代表者

田村 弘  大阪大学, 大学院・生命機能研究科, 助教授 (80304038)

研究期間 (年度) 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
2004年度: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
キーワード脳 / 視覚 / 物体認識 / 神経生理 / 脳機能イメージング / 光学計測 / 方位選択性 / コラム構造
研究概要

本研究では、大脳皮質一次視覚野(V1)における水平方向の位置による情報処理の機能分化、特に方位選択性コラム-ピンホイール構造と形の情報処理の関係を追求した。麻酔不動化したニホンザルのV1方位選択性コラムを内因性信号光学計測法により可視化後、方位選択性コラム-ピンホイール構造中心(PWC)から電気生理学的手法を用いて単一神経細胞スパイク発火を細胞外計測した。その結果、PWC近傍から、双曲線格子などの複雑な視覚パターンに選択的に反応する細胞を見出した。この結果は、PWC近傍細胞が他の領域の細胞とは異なり、複雑な形の視覚情報処理を行っている可能性を示唆している(先端脳・夏の半会議で発表)。つまり、PWC近傍細胞は、周囲に存在する様々な方位に選択性をもつ細胞からの入力を受けることで、複雑な形に対する反応を獲得すると考えられる。このような入力を受け取るためには、樹状突起をPWCへと伸張させる必要がある。そこで、細胞の樹状突起形態を細胞内色素注入により解析した結果、PWCへと突起を伸張させる傾向があった。この結果はPWC近傍細胞が様々な方位に選択的に反応する細胞から入力を受け取ることで複雑な形に対する反応を獲得するとするモデルと一致する。さらに、計算機上に、生理学的、解剖学的知見に基づいた一次視覚野モデルを構築し、複雑な形に対する選択性が形成されるメカニズムを検討した。その結果、皮質内水平結合の範囲に依存して、複雑図形に対する反応が出現することが明らかになった。

報告書

(1件)
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (2件)

  • [雑誌論文] Regional and laminar differences in in vivo firing patterns of primate cortical neurons2005

    • 著者名/発表者名
      Shinomoto S et al.
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Presumed inhibitory neurons in the macaque inferior temporal cortex : visual response properties and functional interactions with adjacent neurons2004

    • 著者名/発表者名
      Tamura H. et al.
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology 91

      ページ: 2782-2796

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2018-03-28  

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