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2013 Fiscal Year Research-status Report

サル大脳における両眼視差情報伝達経路の解明

Research Project

Project/Area Number 25830012
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

池添 貢司  大阪大学, 生命機能研究科, 特任助教(常勤) (10596430)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Keywords両眼視差 / 2光子顕微鏡 / 生体イメージング / 霊長類大脳皮質 / 方位選択性
Research Abstract

霊長類の2つの眼は左右に離れて位置しており、眼に投影される像は左右の眼の間で位置ずれを持っている。この位置ずれのことは両眼視差と呼ばれ、これに基づいて奥行きを知覚することができる。両眼視差の情報は、大脳皮質内の2つの経路で処理されている。それぞれの経路の神経細胞は両眼視差のうち異なる属性を符号化しているが、その違いを生み出す神経回路は不明である。本研究ではこの神経回路を、2光子顕微鏡を用いた生体内イメージングをマカカ属サルの視覚野に適用し、個々の神経細胞の両眼視差への応答特性と解剖学構造を調べることによって解明する。本年度は、神経細胞の視覚応答を計測するための2光子カルシウムイメージング法をサルの視覚野で確立することを目的とした。
研究の結果、サル視覚野への2光子カルシウムイメージング法の適用技術を確立し、一次視覚野(V1)における方位選択性地図を単一細胞レベルで可視化することに成功した。
方位選択性は細胞に最大の応答を引き起こす方位(最適方位)と最適方位と異なる方位に対してどの程度強く応答するか(方位選択性の強さ)の2つで特徴づけることができる。2光子カルシウムイメージングを用いて、近接して存在する細胞群の方位選択性を解析したところ、近接したV1細胞は、似た最適方位を持つだけでなく、似た方位選択性を持っていた。異なる最適方位をもつ細胞が集合している領域では、個々の細胞の方位選択性は弱かった。一方で、似た最適方位をもつ細胞が集合している領域では、細胞はさまざまな強さの方位選択性を示した。近接している細胞が異なる最適方位を持つ場合、それらの方位選択性が弱いという結果は、近くにある細胞同士がそれぞれの最適方位に関わらず相互作用をもち、それぞれの方位選択性の形成に関与していることを示唆している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2光子カルシウムイメージングを用いて、サル視覚野の細胞集団の視覚刺激に対する応答を計測する技術を確立した。
本成果をJournal of Neuroscience誌に発表した。

Strategy for Future Research Activity

研究計画にほぼ沿ってこのまま研究を推進していく。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

所属する研究室の引っ越しに伴い発生した問題のために、5か月程度の実験が遂行できない期間が生じたため、使用額が予定よりも少なくなった。
本年度の引っ越しのために行うことができなかった実験を次年度に行うので、実験用消耗品などの購入が増加する。この購入に当該助成金を充てる。

  • Research Products

    (10 results)

All 2013 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Relationship between the Local Structure of Orientation Map and the Strength of Orientation Tuning of Neurons in Monkey V1: A 2-Photon Calcium Imaging Study2013

    • Author(s)
      池添貢司 森理也 喜多村和郎 田村弘 藤田一郎
    • Journal Title

      Journal of Neuroscience

      Volume: 33 Pages: 16818-16827

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.2209-13.2013

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] In vivo 2-photon calcium imaging of visual responses to natural movies in monkey V4

    • Author(s)
      池添貢司 西本伸志 竹内遼介 深澤宇紀 齋藤優介 藤田一郎
    • Organizer
      第23回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      京都国際会議場(京都府)
  • [Presentation] サルV4細胞の自然動画に対する視覚応答の2光子Ca2+イメージングによる解析: (I)エンコーディングモデル解析による応答特性の推定

    • Author(s)
      竹内遼介 池添貢司 西本伸志 齋藤優介 深澤宇紀 藤田一郎
    • Organizer
      視覚科学フォーラム第 17 回研究会
    • Place of Presentation
      立命館大学(滋賀県)
  • [Presentation] サルV4細胞の自然動画に対する視覚応答の2光子Ca2+イメージングによる解析:(II)方位・空間周波数選択性に関する空間配置

    • Author(s)
      齋藤優介 池添貢司 西本伸志 竹内遼介 深澤宇紀 藤田一郎
    • Organizer
      視覚科学フォーラム第 17 回研究会
    • Place of Presentation
      立命館大学(滋賀県)
  • [Presentation] Functional architecture for orientation and spatial frequency tuning in monkey V4 revealed by In vivo 2-photon calcium imaging of visual responses to natural movies

    • Author(s)
      池添貢司 西本伸志 竹内遼介 深澤宇紀 齋藤優介 藤田一郎
    • Organizer
      Neuroscience 2013 (annual meeting of society for neuroscience)
    • Place of Presentation
      サンディエゴ(カリフォルニア、米国)
  • [Presentation] サル大脳皮質V1野の方位地図:2光子カルシウムイメージングによる解析

    • Author(s)
      池添貢司
    • Organizer
      立命館大学視覚科学統合研究センターシンポジウム
    • Place of Presentation
      立命館大学(滋賀県)
    • Invited
  • [Remarks] 大阪大学大学院生命機能研究科認知脳科学研究室ホームページ

    • URL

      http://www2.bpe.es.osaka-u.ac.jp/

  • [Remarks] 大阪大学大学院生命機能研究科ホームページ最新研究成果2013年度

    • URL

      http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/jpn/events/achievement/index.php?year=2013

  • [Remarks] 大阪大学研究者総覧

    • URL

      http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/view?l=ja&u=5619

  • [Remarks] researchmap

    • URL

      http://researchmap.jp/ikezoe/

URL: 

Published: 2015-05-28  

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