視覚野ニューロン活動の刺激文脈依存的修飾のメカニズム

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14017058
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 佐藤 宏道 大阪大学, 健康体育部, 教授 (50154092)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 赤崎 孝文 大阪大学, 健康体育部, 助手 (30335393) ; 七五三木 聡 大阪大学, 健康体育部, 助教授 (20271033)
• Keywords: 一次視覚野 / 大脳皮質 / 受容野 / 受容野外刺激 / 皮質内抑制 / 特徴抽出性 / 反応修飾

Research Abstract

大脳皮質が広域のニューロン活動を統合し、入力状況に応じて出力を最適化するメカニズムを調べた.実験には麻酔・非動化したネコを用い、大脳皮質一次視覚ニューロンにおいてみられる受容野周囲刺激による抑制性反応修飾について電気生理学的に検討した。1)刺激の大きさに対する反応のチューニング特性と興奮・抑制の寄与:ニューロン反応は受容野サイズを越える大きさの刺激によって抑制性の修飾を受ける。皮質内抑制性神経伝達を拮抗薬の微小イオン泳動投与により遮断した。その結果、ニューロン活動の上昇が見られたが、刺激サイズに対するチューニングの変化は親察されなかった。この結果は、抑制性反応修飾が皮質ネットワークに対する興奮性入力の減少によるものであり、抑制は興奮性入力量に応じてニューロンのチューニング特性を変化させぬようにゲインコントロールしている可能性を示唆する。2)抑制性反応修飾の刺激コントラスト依存性:異なるコントラストレベルの受容野刺激を用いたときの受容野外刺激による修飾効果のコントラスト依存性について検討した。ニューロン応答は受容野刺激のコントラストによらず、受容野外刺激のコントラスト増大につれて、よく似た関数特性で減少を示した。この詰果は、視対象のコントラスト、すなわち入力強度によらず、反応修飾を正規化するメカニズムが存在することを示唆する。

Research Products

• [Publications] Akasaki, T.et al.: "Suppressive effects of receptive field surround on neuronal activity in the cat primary visual cortex"Neuroscience Research. 43. 207-220 (2002)
• [Publications] 佐藤宏道: "脳と視覚"福田淳・佐藤宏道(共立出版). 359 (2002)