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2018 年度 実績報告書

運動視覚におけるマルチスケール神経情報処理機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K06709
研究機関京都大学

研究代表者

三浦 健一郎  京都大学, 医学研究科, 助教 (20362535)

研究分担者 竹村 文  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (90357418)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード運動視覚 / 眼球運動 / 生理学 / 脳・神経 / 神経科学
研究実績の概要

視覚システムは高度に並列化された神経経路からなる。本研究で対象とする運動視覚は、大脳皮質の内外を通る複数の神経経路から構成されることが知られており、それぞれの神経経路では異なる空間解像度あるいは時間解像度で視覚運動情報が抽出され、それらの結果を統合することによって最終的な出力に到ると考えられる。視野の動きによって起こる視運動性反応には情報処理のスケール(解像度)が異なる複数の神経経路が関わると考えられ、その視覚-運動システムではまさにそのようなマルチスケール情報処理が行われていると考えられる。本研究では、視野の動きを解析するシステムとその出力としての眼球運動反応に着目し、運動視覚システムのマルチスケール情報処理のメカニズムの解明を目指す。
平成30年度では、本研究課題で開発した、視運動性反応から視覚システムの時間解像度を定量化する方法を用いてヒトと動物の視覚特性を詳細に解析し、その成果を学会で報告した。非ヒト霊長類についてはさらに、課題遂行中の大脳皮質背側MST野の特性を明らかにした。マウスでは皮質下の視覚情報処理が眼球運動の生成に関わると考えられているが、その視覚の時間解像度が、皮質の情報処理が眼球運動に強く寄与する霊長類と大きく異なることなどを明らかにし、その成果を論文にて報告した(Miura et al., Sci.Rep., 2018)。継続して行ってきたモデルを用いた構成的研究では、運動視覚系が二つの異なる時空間特性を持つ並列システムであることを仮定すると、本研究課題で取得した実験データを定量的に再現できることを示し、国内外の学会及び論文にて報告した(Miura et al., Prog Brain Sci, in press)。本研究課題の実施により高度に並列化された運動視覚システムの機能的意義の解明に繋がる多くの重要な所見が得られた。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Model of optokinetic responses involving two different visual motion processing pathways2019

    • 著者名/発表者名
      Miura K, Takemura A, Taki M, Kawano K
    • 雑誌名

      Progress in Brain Research

      巻: 印刷中 ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-frame apparent motion presented with an inter-stimulus interval reverses optokinetic responses in mice2018

    • 著者名/発表者名
      Miura K, Sugita Y, Furukawa T, Kawano K
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41598-018-36260-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] A model of optokinetic responses that consists of two different visual motion processing pathways2018

    • 著者名/発表者名
      Miura K, Takemura A
    • 学会等名
      Mathematical Modeling in Motor Neuroscience. A short course and scientific meeting in honor of Lance Optican
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒト視運動性眼球反応の並列経路モデル2018

    • 著者名/発表者名
      三浦健一郎
    • 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
  • [学会発表] 視運動性反応開始時の眼の動きにおけるPikachurin欠損の影響2018

    • 著者名/発表者名
      杉田祐子、三浦健一郎、古川貴久
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
  • [学会発表] 追従眼球運動の時空間周波数依存性2018

    • 著者名/発表者名
      竹村文、三浦健一郎
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
  • [学会発表] 霊長類における視運動性反応のための運動視覚:時空間周波数特性2018

    • 著者名/発表者名
      三浦健一郎、竹村文
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会、シンポジウム「運動視覚の情報処理の基盤となる神経メカニズム」
  • [学会発表] Comparison of saccadic behavior between common marmosets, rhesus macaques, and humans2018

    • 著者名/発表者名
      Chen CY, Matrov D, Veale R, Yoshida M, Miura K, Isa T
    • 学会等名
      Neuroscience2018

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公開日: 2019-12-27  

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