| 研究課題/領域番号 |
21H02596
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分46030:神経機能学関連
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| 研究機関 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
藤田 一郎 立命館大学, 総合科学技術研究機構, 教授 (60181351)
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| 研究分担者 |
西本 伸志 大阪大学, 大学院生命機能研究科, 教授 (00713455)
田村 弘 大阪大学, 大学院生命機能研究科, 准教授 (80304038)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2021年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
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| キーワード | 霊長類 / 大脳皮質 / 内因性信号光学記録 / ２光子カルシウムイメージング / 両眼立体視 / テクスチャー知覚 / 並列的情報処理 / 階層的情報処理 / ２光子イメージング / fMRI / 一次視覚野 / 両眼視差 / 視覚 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
サブ領野機能構造を可視化する内因性信号光学記録法と、多数の単一神経細胞の活動をサンプリングバイアスなしで記録しその局所的分布を解明できる２光子励起カルシウムイメージング法、単一神経細胞活動の電気生理学的記録をサルに適用し、中次視覚野におけるテクスチャーと両眼視差の処理経路と処理内容を解明する。さらに、人を対象としたfMRI脳機能イメージング、心理実験、深層学習ネットワーク解析を行い、サルの実験と合わせて、初期視覚段階における３経路が連合野における２経路へと変換されて行く過程をより正確に把握し、霊長類視覚系における並列処理の実態の理解を進める。
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| 研究成果の概要 |
感覚系は異なる性質の情報を内容別に複数の神経経路に分配し並列に処理する。どの情報をどの経路にふり分け、上位階層のどこで異なる経路由来の情報を統合して新たな情報を生み出すかを明らかにすることは、感覚・知覚の神経機構を理解する上で重要である。本研究では、サルの大脳皮質視覚野のサブ領野構造と個別神経細胞の活動を同時に可視化する手法を確立し、視覚経路の初期・中期において、視覚的手触り感知覚と両眼立体視に関わる情報が、どのように大脳皮質上に表現されているかを解明した。本成果は、サブ領野別の神経連絡の知見と合わせることで、異なる視覚情報が視覚経路の初期・中期段階で分配・並列処理される過程の理解を進めた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
霊長類に属するサルの大脳皮質における情報処理機構を明らかにすることは、ヒトにおける情報処理機構の理解を進めるとともに、損傷や変性疾患により生じる症状の理解、ケアの実施、将来の治療法開発に向けての重要なステップである。本研究で開発した、「大脳皮質の広範囲にわたって領野・サブ領野を可視化した上で、それぞれの領野・サブ領野に含まれる個々の神経細胞の活動をモニターする手法」はその際の重要な武器となる。
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