霊長類高次視覚野に実装された動き処理と錯視に関わる神経回路の解明

阐明灵长类动物高级视觉皮层中涉及运动处理和视错觉的神经回路

• 批准号: 22K20678
• 负责人: 橋本 昂之
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20678/
• 关键词: マーモセット; MT/MST野; 運動残効; 予測符号化; カルシウムイメージング; 大脳皮質; 情報処理; 錯視

本研究の目的は、非ヒト霊長類（マーモセット）のMT/MST野に2光子カルシウムイメージングを適用し、運動残効の神経細胞基盤を同定すること、および、特に予測的情報処理という観点から運動残効の神経回路メカニズムを解明することである。この目的を達成するために、初年度は具体的に以下の研究を実施した。ヒトの磁気共鳴機能画像法（fMRI）を用いた先行研究から、運動残効が知覚されるタイミングでMT/MST野の血流シグナルが上昇することがわかっていた。しかしながら、fMRIでは単一細胞の活動を観察することができないため、運動残効の神経細胞基盤は未解明である。そこで本研究では、非ヒト霊長類（マーモセット）を対象に、MT/MST野の2光子カルシウムイメージングを用いて運動残効の神経細胞基盤を調べた。マーモセットのMT/MST野の2/3層の神経細胞にカルシウム指示タンパク質であるGCaMPを発現させ、2光子イメージングを行った。2光子イメージングでは、800ミクロン四方の観察領域の中で、500個から1000個程度の神経細胞の活動を記録することができた。個々の神経細胞の活動動態を解析した結果、視覚刺激終了後に一過性の応答を示す神経細胞集団を見つけることができた。さらに、この刺激後応答が運動残効と同じ特徴を持つか調べるために、刺激後応答の方向選択性を調べたところ、運動残効と同様に提示した視覚刺激と逆向きの方向を符号化していることがわかった。また、細胞集団からの動き方向のデコーディング解析からも典型的な運動残効の知覚と同様の結果が得られた。これらのことから、MT/MST野の刺激後応答と運動残効の関係性が示唆された。

Purpose の this study は, non ヒ ト 霊 long class (マ ー モ セ ッ ト) の MT/MST wild に 2 photon カ ル シ ウ ム イ メ ー ジ ン グ を applicable し, exercise the residual working の god 経 cells with fixed base plate を す る こ と, お よ び, に to the measurement of intelligence 処 と い う 観 point か ら movement residual unseen の god 経 loop メ カ ニ ズ ム を interpret す る こ と で あ る. The objective of を is to achieve するために, and the specific に for the first year is に. The following <s:1> research を implementation will be carried out た. Portraits ヒ ト の 気 magnetic resonance function method (fMRI) を い た leading research か ら, exercise the residual working が know 覚 さ れ る タ イ ミ ン グ で MT/blood flow to the MST wild の シ グ ナ ル が rise す る こ と が わ か っ て い た. し か し な が ら, fMRI で は 単 one cell の activity を 観 examine す る こ と が で き な い た め, exercise the residual working base plate は の god 経 cells did not interpret で あ る. そ こ で this study で は, non ヒ ト 霊 long class (マ ー モ セ ッ ト) を like に seaborne, MT/MST wild の 2 photon カ ル シ ウ ム イ メ ー ジ ン グ を with い て movement residual unseen の god 経 cell substrate を adjustable べ た. マ ー モ セ ッ ト の MT/MST wild の two-thirds の god 経 cells に カ ル シ ウ ム instructions タ ン パ ク qualitative で あ る GCaMP を 発 now さ せ, 2 photon イ メ ー ジ ン グ を line っ た. Two photon イ メ ー ジ ン グ で は, 800 ミ ク ロ ン sifang の の 観 was made in the field of で, 500 か ら 1000 degree の god 経 cells を の activity record す る こ と が で き た. A 々 の god の 経 cells activity dynamic を し た result, regard 覚 stimulation に after the end of a sexual の 応 answer を す god 経 cells sets 団 を see つ け る こ と が で き た. さ ら に, こ の 応 answer が movement after stimulation services with the じ と 徴 を hold つ か adjustable べ る た め に, stimulating 応 after a の direction sentaku sex を adjustable べ た と こ ろ, exercise the residual working と with others に prompt し た 覚 stimulation と reverse き の direction を symbolic し て い る こ と が わ か っ た. ま た, cell set 団 か ら の moving direction き の デ コ ー デ ィ ン グ parsing か ら も typical な movement residual unseen の know 覚 と with others の results ら が れ た. The 応 response to と exercise efficacy <e:1> after MT/MST wild <s:1> stimulation is が indication された.

项目成果

Neural basis of motion aftereffect mediated by predictive coding in the marmoset motion-selective visual areas

狨猴运动选择性视觉区域预测编码介导的运动后效应的神经基础

• 发表时间: 2022
• 作者: Hashimoto T.;Matsui T.;Uemura M.;Murakami T.;Kikuta K.;Kato T.;Ukita J.;Isomura T.;Ohki K.
• 通讯作者: Ohki K.

Wide-field calcium imaging reveals area map and functional segregation of rat visual cortex

宽视野钙成像揭示大鼠视觉皮层的区域图和功能分离

• 发表时间: 2022
• 作者: Nishiyama K.;Sasaki K.;Hashimoto T.;Kimura R.;Nishio N.;Ohki K.
• 通讯作者: Ohki K.