動く視覚刺激の検出と統合に関わる神経機構の解明

• 研究課題/領域番号: 21240037
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経・筋肉生理学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 河野 憲二 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (40134530)
• 研究期間 (年度): 2009-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 45,890千円 (直接経費: 35,300千円、間接経費: 10,590千円); 2013年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円); 2012年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円); 2011年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円); 2010年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円); 2009年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
• キーワード: 神経科学 / 脳 / 視覚 / 眼球運動 / 神経 / 霊長類 / げっ歯類 / 運動検出 / 空間周波数 / 運動制御 / 齧歯類 / 情報処理

研究成果の概要

本研究は、動く視覚刺激の検出と統合に関わる神経機構の解明ため、視覚システムの階層構造の中で視覚的運動情報が抽出、統合、出力されていく情報処理プロセスを明らかにすることを目指し、動物実験とヒトの心理実験を組み合わせて行った。サル大脳MT/MST野からニューロン活動を記録し、ニューロンの反応特性を調べた結果、MT野からMST野に情報処理が進むと、空間周波数特性が変化していき、視野全体の動きを処理することができるようになることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Difference in perceptual and oculomotor responses revealed by apparent motion stimuli presented with an inter-stimulus interval. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nohara S, Kawano K, Miura K
  • 雑誌名: J. Neurophysiology 巻: in press 号: 9 ページ: 3219-3228
  • DOI: 10.1152/jn.00647.2014
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Role of the mouse retinal photoreceptor ribbon synapse in visual motion processing for optokinetic responses. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sugita Y, Araki F, Chaya T, Kawano K, Furukawa T, Miura K.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: in press
  • NAID: 120005745666
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Neurons in cortical area MST remap the memory trace of visual motion across saccadic eye movements. (2014)
  • 著者名/発表者名: Inaba N, Kawano K.
  • 雑誌名: Proc Nat Acad Sci 巻: 111 号: 21 ページ: 7825-7830
  • DOI: 10.1073/pnas.1401370111
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Face inversion decreased information about facial identity and expression in face-responsive neurons in macaque area TE. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sugase-Miyamoto Y, Matsumoto N, Ohyama K, Kawano K.
  • 雑誌名: J Neurosci 巻: 34 号: 37 ページ: 12457-12469
  • DOI: 10.1523/jneurosci.0485-14.2014
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Principal Fourier component of motion stimulus dominates the initial optokinetic response in mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Sugita Y, Miura K, Kawano K.
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: 73 号: 2 ページ: 133-141
  • DOI: 10.1016/j.neures.2012.03.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Facilitative integration of local motion signals in the peripheral visual field observed in monkey ocular following responses. (2012)
  • 著者名/発表者名: Aoki Y, Kawano K, Miura K.
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: 74 号: 1 ページ: 48-58
  • DOI: 10.1016/j.neures.2012.06.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direction and speed tuning to visual motion in cortical areas MT and MSTd during smooth pursuit eye movements (2011)
  • 著者名/発表者名: Inaba N, Miura K, Kawano K
  • 雑誌名: J.Neurophysiology 巻: 105 号: 4 ページ: 1531-1545
  • DOI: 10.1152/jn.00511.2010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of temporal processing stages by inferior temporal neurons in facial recognition (2011)
  • 著者名/発表者名: Sugase-Miyamoto Y, Matsumoto N, Kawano K
  • 雑誌名: Front Psychol 巻: 2 ページ: 141-141
  • DOI: 10.3389/fpsyg.2011.00141
  • 査読あり
• [雑誌論文] 前庭動眼反射の視覚的バックアップ機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹村文, 河野憲二
  • 雑誌名: Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ 巻: 70 号: 2 ページ: 95-103
  • DOI: 10.3757/jser.70.95
  • NAID: 10029512329
  • ISSN: 0385-5716, 1882-577X
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direction and speed tuning to visual motion in cortical areas MT and MSTd during smooth pursuit eye movements. (2011)
  • 著者名/発表者名: Inaba N, Miura K, Kawano K.
  • 雑誌名: J.Neurophysiology 巻: In press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distribution of optokinetic sensitivity across the retina of mice in relation to eye orientation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shimizu N, Tabata H, Wada Y, Sugita Y, Yamanaka T, Hosoi H, Kawano K
  • 雑誌名: Neuroscience 巻: 168 ページ: 200-208
  • 査読あり
• [雑誌論文] Responses of MSTd and MT neurons during smooth pursuit exhibit similar temporal frequency dependence on retinal image motion. (2010)
  • 著者名/発表者名: Inaba N, Kawano K.
  • 雑誌名: Cerebral Cortex 巻: 20 ページ: 1708-1718
  • 査読あり
• [雑誌論文] How motion signals are integrated across frequencies : Study on motion perception and ocular following responses using multiple-slit stimuli (2010)
  • 著者名/発表者名: Hayashi R, Sugita Y, Nishida S, Kawano K
  • 雑誌名: J.Neurophysiol 103 ページ: 230-243
  • 査読あり
• [雑誌論文] Initiation of the optokinetic response (OKR) in mice (2010)
  • 著者名/発表者名: Tabata H, Shimizu N, Wada Y, Miura K, Kawano K
  • 雑誌名: J.Vision 10(1):13 ページ: 1-17
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distribution of optokinetic sensitivity across the retina of mice in relation to eye orientation (2010)
  • 著者名/発表者名: Shimizu N, Tabata H, Wada Y, Sugita Y, Yamanaka T, Hosoi H, Kawano K
  • 雑誌名: Neurosci. doi : 10.1016(In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Smooth pursuit systemの概要. (2010)
  • 著者名/発表者名: 三浦健一郎、稲場直子、河野憲二
  • 雑誌名: Clinical Neuroscience 28 ページ: 28-31
• [雑誌論文] Ocular responses to brief motion of textured backgrounds during smooth pursuit in humans (2009)
  • 著者名/発表者名: Miura K, Kobayashi Y, Kawano K
  • 雑誌名: J Neurophysiol 102 ページ: 1736-1747
  • 査読あり
• [学会発表] he Role of Cortical Areas MT/MST in Short-Latency Ocular Tracking. (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Kawano
  • 学会等名: The Memorial Lecture for Dr. Hagiwara
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-23
  • 招待講演
• [学会発表] Responses of MT/MST neurons elicited by dual-grating stimulus: Differences between areas MT and MST. (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Miura, N. Inaba, Y. Aoki, K. Kawano
  • 学会等名: Annual Meeting Society for Neuroscience
  • 発表場所: Washington, DC
  • 年月日: 2014-11-19
• [学会発表] MST neurons contribute to perceiving the visual world as continuous across saccades by memory remapping of moving visual stimuli. (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Inaba, K. Kawano
  • 学会等名: Annual Meeting Society for Neuroscience
  • 発表場所: Washington, DC
  • 年月日: 2014-11-16
• [学会発表] 動くものを眼を動かしてみるー眼球運動研究でわかること (2014)
  • 著者名/発表者名: 河野憲二
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-09-12
  • 招待講演
• [学会発表] 色度情報と輝度情報から成る視覚刺激の動きで起こる追従眼球運動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松浦清人、三浦健一郎、河野憲二
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] 視運動性応答の時空間周波数特性への網膜神経節細胞リボンシナプスの寄与 (2014)
  • 著者名/発表者名: 杉田祐子、荒木章之、茶屋太郎、河野憲二、古川貴久、三浦健一郎
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] サッケード眼球運動時のサルMT/MST野における視空間表現 (2014)
  • 著者名/発表者名: 稲場直子、河野憲二
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] マウスの眼球軸方位と視覚運動感受性の網膜上分布の関係 (2011)
  • 著者名/発表者名: 清水直樹, 山中敏彰, 細井裕司, 和田佳郎, 河野憲二
  • 学会等名: 第70回日本めまい平衡学会
  • 発表場所: 千葉市ホテルニューオータニ幕張
  • 年月日: 2011-11-18
• [学会発表] Activity of MT/MST neurons : dependence on spatiotemporal frequency of sinusoidal gratings (2011)
  • 著者名/発表者名: Miura K, Aoki Y, Inaba N, Kawano K
  • 学会等名: Neuroscience 2011
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 2011-11-15
• [学会発表] ヒトの視覚野内と視覚野間における最適空間周波数の違い:fMRI研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本哲也、山本洋紀、三浦健一郎、澤本伸克、福山秀直、河野憲二
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜市パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] ROC解析から明らかとなるMT野とMST野の機能的差異 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三浦健一郎、稲場直子、河野憲二
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜市パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] 視覚刺激追跡中に見られる視覚運動処理の促進に関わる注意の効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林勇吾、三浦健一郎、河野憲二
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜市パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] マウスOKRにおける網膜ON型方向選択性神経節細胞の役割 (2011)
  • 著者名/発表者名: 杉田祐子、三浦健一郎、小池千恵子、荒木章之、古川貴久、河野憲二
  • 学会等名: 第88回日本生理学会大会
  • 発表場所: 横浜市(震災のため紙上開催)
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] 前庭動眼反射の視覚的バックアップ機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 河野憲二、竹村文
  • 学会等名: 第69回日本めまい平衡医学会総会・学術講演会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] マウスの眼球軸方位と視覚運動感受性の網膜上分布の関係 (2010)
  • 著者名/発表者名: 清水直樹、山中敏明、細井裕司、和田佳郎、河野憲二
  • 学会等名: 第69回日本めまい平衡医学会総会・学術講演会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] 視運動性眼球運動に対する広野視覚刺激の空間周波数の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 瀧正勝、久育男、河野憲二
  • 学会等名: 第69回日本めまい平衡医学会総会・学術講演会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] 同一方向へ動く二つの縞刺激により誘発されるサル追従眼球運動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 青木佑紀、三浦健一郎、河野憲二
  • 学会等名: 第103回近畿生理学談話会
  • 発表場所: 吹田市
  • 年月日: 2010-10-02
• [学会発表] サル追従眼球運動にみられる局所動き信号の非線形統合処理 (2010)
  • 著者名/発表者名: 青木佑紀、三浦健一郎、河野憲二
  • 学会等名: Neuro2010
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2010-09-04
• [学会発表] 追従眼球運動中のサルMT/MST野ニューロン活動:二つの正弦波縞で構成される刺激パターンの動きに対する反応 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三浦健一郎、青木佑紀、稲場直子、河野憲二
  • 学会等名: Neuro2010
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] 眼球運動計測から明らかとなったマウスの視覚情報処理機構の性質 (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉田祐子、三浦健一郎、清水直樹、河野憲二
  • 学会等名: Neuro2010
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] 視野周辺領域における動き情報の統合 (2010)
  • 著者名/発表者名: 青木佑紀、三浦健一郎、河野憲二
  • 学会等名: 脳と心のワークショップ
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2010-07-29
• [学会発表] 大脳皮質MT/MST野神経活動の時空間周波数依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 青木佑紀、三浦健一郎、河野憲二
  • 学会等名: 電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2010-07-27
• [学会発表] 追跡眼球運動関連機能におけるヒトMT/MST野の相違 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山本哲也、山本洋紀、真野博彰、梅田雅宏、田中忠蔵、河野憲二
  • 学会等名: 電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2010-07-27
• [学会発表] 大脳皮質MST野における視覚運動検出:時空間周波数依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三浦健一郎、青木佑紀、稲場直子、河野憲二
  • 学会等名: 第87回日本生理学会大会
  • 発表場所: 盛岡市
  • 年月日: 2010-05-20
• [学会発表] Attentive tracking of a moving spot increases ocular responses to background motion (2009)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Y, Miura K, Kawano K
  • 学会等名: The 36th congress of the International Union of Physiological Sciences
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2009-07-30
• [学会発表] Optokinetic responses of C57BL/6 mice : I.Response properties of the initial open-loop period (2009)
  • 著者名/発表者名: Tabata H, Shimizu N, Wada Y, Miura K, Kawano K
  • 学会等名: The 36th congress of the International Union of Physiological Sciences
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2009-07-28
• [学会発表] Optokinetic responses of C57BL/6 mice : II.Dependence on Spatial properties of visual stimulus (2009)
  • 著者名/発表者名: Shimizu N, Sugita Y, Tabata H, Wada Y, Kawano K
  • 学会等名: The 36th congress of the International Union of Physiological Sciences
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2009-07-28
• [学会発表] 追従眼球運動における色情報の持つ役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松浦清人、三浦健一郎、河野憲二
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] サル追従眼球運動における動き情報の大域的相互作用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 青木佑紀、三浦健一郎、河野憲二
  • 学会等名: 第102回近畿生理学談話会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] マウスの視覚運動検出 (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉田祐子、三浦健一郎、清水直樹、河野憲二
  • 学会等名: 第102回近畿生理学談話会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] The role of the photoreceptor ribbon synapse of mouse retina in visual motion processing for optokinetic responses
  • 著者名/発表者名: Yuko Sugita, Kenichiro Miura, Fumiyuki Araki, Takahisa Furukawa, Kenji Kawano
  • 学会等名: 2012年度包括脳ネットワーク夏のワークショップ
  • 発表場所: 仙台市
• [学会発表] マウス視運動性反応における網膜方向選択性神経節細胞の役割
  • 著者名/発表者名: 杉田 祐子、三浦 健一郎、小池 千恵子、荒木 章之、古川 貴久、河野 憲二
  • 学会等名: 第３５回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋市
• [学会発表] 高速撮影カメラを用いた汎用リアルタイム眼球運動計測システム
  • 著者名/発表者名: 松田 圭司、河野 憲二、三浦 健一郎
  • 学会等名: 第３５回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋市
• [学会発表] マウスOKRにおける網膜ON型方向選択性神経節細胞の役割
  • 著者名/発表者名: 杉田 祐子、三浦 健一郎、小池 千恵子、荒木 章之、古川 貴久、河野 憲二
  • 学会等名: 第105回近畿生理学談話会
  • 発表場所: 守口市
• [学会発表] マウスにおける垂直性OKRの検討
  • 著者名/発表者名: 清水直樹、山中敏彰、細井裕司、和田佳郎、河野憲二
  • 学会等名: 第71回日本めまい平衡医学会総会・学術講演会
  • 発表場所: 東京都千代田区
• [学会発表] 追従眼球運動の有効視野と空間周波数の関係
  • 著者名/発表者名: 瀧 正勝、久 育男、河野憲二
  • 学会等名: 第71回日本めまい平衡医学会総会・学術講演会
  • 発表場所: 東京都千代田区
• [学会発表] Visuomotor processing for eye movements and motion perception
  • 著者名/発表者名: Kenji Kawano
  • 学会等名: Conference on Systems Neuroscience and Rehabilitation
  • 発表場所: 所沢市
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://www.med.kyoto-u.ac.jp/J/grad_school/introduction/1602/
• [備考]
  • URL: http://www.med.kyoto-u.ac.jp/J/grad_school/introduction/1602/