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2017 年度 実施状況報告書

眼球運動の前後での視覚世界の統合および照合にかかわる神経機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K18339
研究機関北海道大学

研究代表者

稲場 直子  北海道大学, 医学研究院, 助教 (20432370)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワードサッケード / 運動知覚 / 視覚ニューロン / 受容野 / MST野 / 視覚情報処理 / サル
研究実績の概要

視覚の安定性を保つためには、眼球運動の結果生じた視覚像のブレを補正するだけではなく、サッケード眼球運動の前後で生じる大きな視覚的ギャップも補正し、新たな視覚世界を脳内で連続的に再構成する必要がある。本研究課題では、サルMT野およびMST野からニューロン活動を記録し、MST野には、サッケード後に、MT野から供給される「眼が動いた後の視覚情報」のみならず「サッケード前の視覚情報を記憶してサッケード後に想起する神経活動」を示すニュ-ロンが存在することを明らかにした。本研究により示されたMST野で観察された過去の視覚情報の記憶痕跡に対する活動は、サッケード抑制によって生じる視覚の遮断を埋め戻し、情報の空白が知覚されないことに役立っていると考えられる。
しかし、MST野で、眼が動く前の視覚情報を眼が動いた後に呼び起こすことができたとしても、眼球運動前後の視覚像は眼が動いた大きさ分だけずれているので、眼の動きの前後で視覚世界のギャップが生じてしまう。「眼が動いても安定した視覚世界」を維持するためには、この2枚の網膜像を、眼の位置にかかわらず一定の外部座標上にあてはめて、正しく対応付けなくてはならない。そこで、さらに、眼の位置によってMSTニューロンの視覚受容野の応答感度にどのような変化が生じるのかを調べた。その結果、MST野のニューロンの多くが、サッケード前の視覚情報の記憶痕跡と同時に、サッケード後の眼球位置の情報を併せ持つことがわかった。この結果は、MST野が、眼の動きの前後で生じる2枚のずれた網膜像を、眼が動く前と後の眼球位置情報を使うことにより補正し、統合している可能性を示唆している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

現在までのところ、サッケード後にサルMST野で観察される活動が、眼球運動後の眼位による修飾を受けることが明らかになった。この成果は、Scientific Reports誌に掲載された。

今後の研究の推進方策

現在までに、MST野に視覚情報を送っているMT野では、眼球運動の前後で、MST野とは大きく異なった活動パターンを示すことが明らかになった。そこで今後は、これらの研究をさらに発展させ、これらの活動パターンの違いを生み出す源となる視覚情報入力源の特定および眼球運動指令信号の遠心性コピーの機能的役割の解明を目指す。

次年度使用額が生じた理由

研究はおおむね順調に進展しているが、初年度に所属機関を変更したことにより、実験計画を大幅に修正する必要が生じた。
国際学会への参加と国際専門誌への論文投稿費等に充てる。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2017

すべて 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [学会発表] 眼が動いても安定した視覚を得るための脳の仕組み2017

    • 著者名/発表者名
      稲場直子
    • 学会等名
      東北大学電気通信研究所・共同プロジェクト研究会「眼球運動を伴う視覚処理機構に関する研究」
    • 招待講演

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公開日: 2018-12-17  

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