「基本競合系」型神経回路による視覚競合過程の生物学的実現

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15500199
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 内山 博之 鹿児島大学, 工学部, 教授 (70223576)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大野 裕史 鹿児島大学, 工学部, 助手 (00363606) ; 青木 謙二 鹿児島大学, 学術情報基盤センター, 助手 (40359980)
• Keywords: 注意 / 視覚競合 / 基本競合系 / 向網膜系 / isthmo-optic nucleus / 採餌行動 / 無拘束記録

Research Abstract

本研究は,鳥類の向網膜系の構造と機能の詳細を把握し,それらに基づいた数理モデルを用いて向網膜系のシステムとしての振る舞いを明らかにし,基本競合系による視覚競合過程の生物学的実現を解明することを目的としている.この目的に添って,以下の一連の研究を行った.
1)向網膜ニューロンの網膜内の標的細胞(IO標的細胞)を細胞内標識して,その軸索と終末を標識し,従来全く知られていなかった網膜内の走行経路と分布を明らかにした.この結果は,神経解剖学分野では権威ある国際学術雑誌であるJournal of Comparative Neurologyに投稿し,受理された.この結果は,向網膜系のシステムとしての構造,特にその出力に関する重要な知見であり,今後の研究の進展の上で重要なものとなる.
2)向網膜神経核の破壊が,視覚競合過程を必要とする採餌の際の探索行動にどのように影響するかを調べた.現在はまだ例数が少ない段階ではあるが,向網膜神経核を破壊した動物では有意にペック(ついばみ)間隔の延長が観察された.今後例数を増やし,また同一動物での破壊の前後の比較などを行うことで,採餌行動での向網膜系の役割を検討する.
3)自由行動時の向網膜ニューロンの活動を記録するべく,予備実験を開始した.実験用のアリーナ,アンプが完成し,記録用の電極が向網膜ニューロンの活動を記録できることを確認した.これらの結果を元に,近々無拘束の自由行動中の動物の向網膜ニューロンからの記録が可能になると思われる.これは,向網膜系の機能的意義を検討する最も重要な実験となる.