視覚的運動制御の随意的選択機構の研究

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17022019
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 河野 憲二 京都大学, 医学研究科, 教授 (40134530)
• キーワード: 運動制御 / 脳 / 視覚 / 選択 / 順応 / 眼球運動 / 受動的情報 / サル

研究概要

サルに、固視または追跡眼球運動を行わせながら、動くランダムドット像を短時間呈示し、眼球運動の有無によってMT野およびMST野の活動に違いが見られるかどうかを検討した。その結果、MTニューロンのほとんどが視覚刺激の網膜上の動きに応じた反応(網膜座標依存性)を示すにもかかわらず、MSTニューロンの多くは視覚刺激のスクリーン上の動きに応じた反応(空間座標依存性)を示すことが明らかになった。このことは網膜上視覚刺激の動きそこでさらに追跡眼球運動の方向を変化させ、MST野のニューロン活動の方向依存性が網膜座標依存性と空間座標依存性のどちらにより強い相関を持つかを調べるため、ランダムドット像の動く方向を上下左右斜め(8方向)に変化させた。その結果、MTニューロンの方向選択性はほぼ正確に網膜座標系に従うのに対し、MSTニューロンでは空間座標系に従う傾向が強いことが明らかとなった。またMSTニューロンの多くは、ニューロンの適刺激方向と反対方向への追跡眼球運動を行った場合に、最も強い空間座標依存性を示した。
これらの結果は、MTニューロンが「眼球運動によってもたらされる網膜上での視覚刺激の動きの情報」をコードしていること、またMSTニューロンが、MTニューロンから得られた網膜座標系の視覚情報と眼球運動情報とを用いて空間内の速度を再構成することにより、「現在遂行中の眼球運動を補正した空間座標系の情報」をコードしていることを示唆している。

研究成果

• [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: Journal of Neurophysiology 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: Journal of vision 10 ページ: 13.1-17
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relating neuronal firing patterns to functional differentiation of cerebral cortex (2009)
  • 著者名/発表者名: Shinomoto S, Kim H, Shimokawa T, Matsuno N, Funahashi S, Shima K, Fujita I, Tamura H, Doi T, Kawano K, Inaba N, Fukushima K, Kurkin S, Kurata K, Taira M, Tsutsui K, Komatsu H, Ogawa T, Koida K, Tanji J, Toyama K
  • 雑誌名: PLoS Computational Biology 5 ページ: 1000433
  • 査読あり
• [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: Journal of Neurophysiology 102 ページ: 1736-1747
  • 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
  • 著者名/発表者名: Inaba N, Kawano K
  • 雑誌名: Cerebral Cortex (In press)
  • 査読あり
• [学会発表] 眼の動きに関わらず安定した視覚を得るための神経機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 河野憲二
  • 学会等名: 産業技術総合研究所脳神経情報部門第2回成果発表会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2010-03-12
• [学会発表] 周辺ランダムドット運動刺激を用いた視運動関連領域の同定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山本哲也, 山本洋紀
  • 学会等名: 日本心理学会第73回大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-01-25
• [学会発表] Functional subdivision of the human middle temporal complex (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto T, Yamamoto H, Mano H, Umeda M, Tanaka C, Kawano K
  • 学会等名: 39th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2009-10-20
• [学会発表] A new fMRI method for subdividing the human middle temporal (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto T, Yamamoto H, Mano H, Umeda M, Tanaka C, Kawano K
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] MST野ニューロン応答の基盤となる運動検出機構 (2009)
  • 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32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-09-17
• [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
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Attentive tracking of a moving spot increases ocular responses to backg round 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, JAPAN
  • 年月日: 2009-07-30
• [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, Yamanaka T, Hosoi H, Kawano K
  • 学会等名: The 36th congress of the International Union of Physiological Sciences
  • 発表場所: Kyoto, JAPAN
  • 年月日: 2009-07-28
• [学会発表] Optokinetic responses of C57BL/6 mice : I.Response properties of the in itial 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, JAPAN
  • 年月日: 2009-07-28
• [学会発表] The ocular responses to brief motion of (2009)
  • 著者名/発表者名: Miura K, Kobayashi Y, Kawano K
  • 学会等名: EyemovementsandVision : aSymposium in Honor of Fred Miles
  • 発表場所: Oxford,UK
  • 年月日: 2009-04-02
• [学会発表] Ocular following responses to moving color stimuli (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawano K
  • 学会等名: Eye movements and Vision : a Symposium in Honor of Fred Miles
  • 発表場所: Oxford, UK
  • 年月日: 2009-04-01
• [備考]
  • URL: http://www.med.kyoto-u.ac.jp/J/grad_school/introduction/1602/