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きた. 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,これをTEO野-TE野に適用することによって,TEO野-TE野間の神経結合パターンの可視化を行った.その結果,TEO野の神経細胞はTE野へdivergentな投射を行うことが分かり,過去の解剖学的な研究を考慮すると,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,本研究では未だ実現に至っていないが,opto-OISIの検出感度を向上させることにより, TEO野とTE野で結合している神経細胞のペアを同定することが可能となり,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も可能となることを示唆した. また,この研究に付随してTE野における顔の角度(face-view)の脳内表現のイメージング,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(機能的OCTおよび機能的OCT Angiography)について一定の成果を得た.
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