2022 年度研究成果報告書

前頭眼野の神経活動の時空間特性と解剖学的構造の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	20K07730
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分51020:認知脳科学関連
研究機関	国立研究開発法人理化学研究所
研究代表者	阿部央国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 研究員 (10711161)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード	眼球運動 / LIP / マーモセット / カルシウムイメージング
研究成果の概要	小型霊長類であるマーモセットで、視覚誘導性、記憶誘導性、報酬を伴う意思決定課題など種々の眼球運動関連課題の訓練に成功した。しかしFEFの観察窓の維持が難しかったため、暫定的に頭頂葉の眼球運動関連領野であるLIPに対象を切り替えて実験を行った。まずはLIPトポグラフィーについて調べたところ、1光子カルシウムイメージングでは明瞭な構造は見られなかった。次に、２光子顕微鏡実験により、個々の細胞レベルで検討した結果、視野の様々な場所に対応する受容野をもつ細胞が混じり合って存在していることが分かった。このことが、１光子イメージング実験で、明瞭なトポグラフィーが見られないことの大きな理由と考えられた。
自由記述の分野	神経科学
研究成果の学術的意義や社会的意義	視覚や運動に関連する脳領野では明確な機能構造が知られている。一方で、視覚と運動の両方に結びつく眼球運動関連脳領野では、同様な機能構造が存在すると主張する研究もあるが、研究間で一致した結果が得られていない。本研究では、従来の研究手法とは異なり、脳領野に含まれる多数の個々の神経細胞の活動を同時に計測することで、機能構造が存在するかを調べた。その結果、個々の細胞レベルでは、様々な受容野を持つ細胞が局所的に混在していることがわかった。このことが、明確な機能構造が先行研究で報告されてこなかった理由と考えられた。これまで詳細に検討することができなかった機能構造を明らかにすることに本研究の意義がある。