| 研究課題/領域番号 |
26290004
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
小川 正 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (50311197)
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| 研究分担者 |
三浦 健一郎 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20362535)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 眼球運動 / サル / 注意 / 視覚 / 頭頂葉 |
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| 研究実績の概要 |
単独、または複数の特徴次元で目立つ刺激を目標とする視覚探索課題をサルに遂行させ、後頭頂連合野内の3領野（LIPd野、LIPv野、7a野）からニューロン活動を記録した。得られたニューロン活動を解析したところ、従来報告されていなかった活動パターンを示すニューロン群を新たに見出した。新たに見出したニューロン群の機能的役割を概念的な神経回路モデルを用いて考察した。
①「視覚的顕著性強度とニューロン活動の関係を明らかにした」目標刺激の視覚的顕著性が高ければ反応時間（サッカード潜時）は短くなり、顕著性が低ければ潜時は長くなる。単独、または複数の特徴次元で目立つ目標の顕著性強度を行動データ（サッカード潜時分布）から定量的に推定し、それが後頭頂連合野のニューロン活動においてどのように表現されているかを調べた。その結果、従来のsaliency-map仮説で予想されるニューロン活動（視覚的顕著性に依存した活動変化）だけではなく、目標刺激の位置に関係なく、視覚探索で必要とされる注意レベルの強弱に依存して活動強度を変化させるニューロン群が見出された。
②「特徴次元統合による顕著性の加算様式をニューロン活動レベルで明らかにした」単独、または複数の特徴次元で目立つ目標刺激へのニューロン活動を比較することにより、視覚的顕著性の次元統合過程における神経計算様式を調べ、顕著性がニューロン活動強度のどのような関係があるかを定量的に明らかにした。また、①で見出されたニューロン群は頭頂連合野における神経活動全体を底上げする効果が有り、目標位置に向かうサッカードが生じるときのニューロン活動の閾値を実質的には引き下げる効果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
本研究では研究期間内に以下の3項目（①②③）ことを明らかにすることを目的にしている。平成26年度は①②の実施を予定していたが、予定通り①②に関する実験及びデータ解析まで進んだ。従って、本研究は当初の研究計画に沿っておおむね順調に進展していると評価される。
①「行動データから推定された視覚的顕著性強度とニューロン活動の関係を明らかにする」目標刺激の視覚的顕著性が高ければ反応時間（サッカード潜時）は短くなり、顕著性が低ければ潜時は長くなる。単独、または複数の特徴次元で目立つ目標の顕著性強度を行動データ（サッカード潜時分布）から定量的に推定し、それが後頭頂連合野のニューロン活動においてどのように表現されているかを明らかにする。
②「特徴次元の統合による顕著性の加算様式をニューロン活動レベルで明らかにする」単独、または複数の特徴次元で目立つ目標刺激へのニューロン活動を比較することにより、視覚的顕著性の次元統合過程における神経計算様式を明らかにする。また、その計算過程がLIPd野、LIPv野、7a野においてどのように異なるかを明らかにする。
③「機能脱落実験と神経回路モデルにより領野間の階層性を明らかにする」LIPd野、LIPv野、7a野の各部位にムシモール（GABA受容体の作動薬）を注入して一過性機能脱落を生じさせ、視覚探索行動で生じる機能障害を明らかにする。①、②で得られた知見と神経回路モデルによるシミュレーションを組み合わせることにより、視覚的顕著性の次元統合過程における3領野の階層的処理を神経回路レベルで理解することを目指す。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究では平成27－28年度の研究期間内に、ニューロン活動レベルでの「①次元統合による顕著性の加算様式」の解明と、機能脱落実験による「②領野間の階層性」を明らかにすることを目指している。
①「次元統合による顕著性の加算様式」単独、または複数の特徴次元で目立つ目標刺激へのニューロン活動を比較することにより、視覚的顕著性の次元統合過程における神経計算様式を明らかにする。また、その計算過程がLIPd野、LIPv野、7a野においてどのように異なるかを明らかにする。
②「領野間の階層性」LIPd野、LIPv野、7a野の各部位にムシモール（GABA受容体の作動薬）を注入して一過性機能脱落を生じさせ、視覚探索行動で生じる機能障害を明らかにする。得られた知見と神経回路モデルによるシミュレーションを組み合わせることにより、視覚的顕著性の次元統合過程における3領野の階層的処理を神経回路レベルで理解することを目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成26年度の研究成果を論文誌に投稿し、平成26年度3月31日時点で査読中(revised condition)である。本論文の英文校閲費用、出版費用として60万円程度の費用を次年度で使用するため繰り越したい。
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| 次年度使用額の使用計画 |
平成26年度の研究成果を論文誌に投稿し、平成26年度3月31日時点で査読中である。本論文の英文校閲費用、出版費用として繰り越した科研費を使用したい。
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