| 研究課題/領域番号 |
21240037
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
河野 憲二 京都大学, 医学研究科, 教授 (40134530)
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| キーワード | 視覚 / 脳 / 神経 / 眼球運動 / 霊長類 / げっ歯類 / 運動検出 / 空間周波数 |
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| 研究概要 |
[目的]
本研究は、動く視覚刺激の検出と統合に関わる神経機構の解明のため、視覚情報処理によって得られた運動情報がダイレクトな形で現れる視覚的眼球運動の開始時の特性に注目し、サルを対象としたニューロン活動記録実験を中核に、ヒトやマウスを対象とした実験を組み合わせ、視覚システムの階層構造の中で視覚的運動情報が抽出、統合、出力されていく情報処理プロセスを明らかにすることを目指している。
[成果]
本年度の主な成果をまとめると、(1)視標を固視する訓練を施したサルを用い、大脳高次視覚野MT/MST野からニューロン活動を記録した。視覚刺激の動きに反応するニューロンを分離し、様々な時間、空間周波数の正弦波縞及びランダムドット像の動きに対する反応特性を調べた。MT、MST野から記録されたニューロンは、ともに20Hz近傍の時間周波数にチューンした特性を示したが、MT野とMST野のニューロンでは空間周波数のチューニング特性が異なり、これまで知られていたMTニューロンとMSTニューロンの動くランダムドット像刺激に対する速度選択性の違いが空間周波数のチューニング特性の違いによることが示唆される結果を得た。(2)wild-typeのマウスの視運動性反応の特性を調べるため、複数の空間周波数の正弦波縞を組み合わせた視覚刺激を呈示し動かして眼球運動を記録した。複数の正弦波縞うちコントラストの大きい正弦波縞の動く方向に視運動性反応が起こることが観察された。マウスの視運動性反応発現時には、視覚刺激を周波数要素に分解し、その要素ごとの動きを検出するメカニズムがあることが示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
MT、MSTニューロンの時間周波数、空間周波数のチューニング特性が明らかになった。MTニューロンとMSTニューロンの動くランダムドット像刺激に対する速度選択性の違いが空間周波数のチューニング特性の違いによることが明らかになった。
野生型マウスの視運動性反応のための情報処理メカニズム、特に視覚刺激を周波数要素に分解し、,その要素ごとの動きを検出するメカニズムがあることが明らかになった。
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| 今後の研究の推進方策 |
複数の空間周波数の正弦波縞を組み合わせた視覚刺激を呈示し動かしてMT/MSTニューロンがどのように反応するか、特にコントラストの大きい正弦波縞と小さい正弦波縞を組み合わせた刺激に対する反応に注目し、ニューロンレベルでの動く視覚刺激の統合機序を調べる。
mGluR6ノックアウトマウスの視運動性反応を調べる。特に視運動性反応の開始部、維持部に注目して眼球運動反応を解析する。この結果から網膜ON型方向選択性神経節細胞がマウスの視運動性反応にどのように関わっているのかを明らかにする。
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