| 研究課題/領域番号 |
18K07360
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| 研究機関 | 山陽小野田市立山口東京理科大学 |
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研究代表者 |
中道 友 山陽小野田市立山口東京理科大学, 工学部, 助教 (70586164)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 視覚 / TE野 / TEO野 / 光内因性信号イメージング / オプトジェネティクス / opto-OISI / 脳機能イメージング / 顔認知 |
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| 研究実績の概要 |
ヒトやサルなどの霊長類において，物体の視覚情報は腹側皮質視覚路（V1，V2，V4，TEO野，TE野）にて階層的に処理される．例えば，私たちが顔を見たとき，V1，V2では網膜上に投影された点を並べて線に，V4では線を並べて曲線に，TEO野では曲線を組み合わせて顔に含まれるパーツに，TE野ではパーツを組み合わせて顔にと情報変換されることにより，私たちは顔を認識することができる．また，V1からTEO野までの神経細胞は視野の位置に依存した応答特性を示すが（小さな受容野），TE野の神経細胞は視野の位置に依存せず(大きな受容野)，私たちの視覚能力に対応した応答特性を持つ．本研究では，こうした霊長類の物体認識がどのように成されるかを理解するため，TE野の表現する図形特徴と受容野の形成メカニズムの解明を目的とし研究を行っている．
これまでの研究において，オプトジェネティクス技術と光内因性信号イメージングを利用した皮質間神経結合パターン計測法（opto-OISI）を開発した．2020年度は，この手法をマカクサルTEO野―TE野間に適用し得られた神経結合パターンデータを解析し・検討するとともに，光内因性信号イメージングに代わる脳機能イメージング手法（機能的OCT，機能的OCTA）の検討を行った．その結果，TEO野―TE野間の神経結合にはdivergentなものとconvergentなものの両者が混在することが示唆された．また，機能的OCT，機能的OCTAに関する研究成果について学会発表を行った．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
所属先異動のため研究環境を整えることに時間を要したことと，コロナ禍のため研究協力者との打ち合わせが十分に行えなかったこと，これまでに取得した実験データのクオリティが低かったことにより遅れを生じた．
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| 今後の研究の推進方策 |
2019年度に蓄積した実験データを解析し，ある程度再現性のあるTEO野－TE野の神経結合パターンが得られた．しかし，光内因性信号イメージングは脳の深さ方向に積分された反射光を検出するため，結果として得られるTE野の神経活動信号は非常に小さく，脳の層構造ごとに神経活動信号を抽出する新たな手法の導入が必要であることが分かった．現在の所属ではマカクサルを用いた追加実験が不可能であるため，2021年度は脳の層構造ごとに神経活動信号を抽出する手法（機能的OCT，機能的OCTA）の開発を進めるとともに，これまでに得られた研究成果について学会発表や論文投稿を行う．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究環境を整えるための購入物品を検討中であること，コロナ禍のため学会がオンラインとなり旅費があまりかからなかったこと，論文投稿費用の確保の理由により次年度使用額が生じた．次年度使用額については，機能的OCTと機能的OCTAの検討に必要な物品の購入と学会参加登録費用，論文投稿費用などに使用する．
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