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初期視覚系における広域視野情報の統合的処理のメカニズムと認知的意義

早期视觉系统广域信息综合处理机制及认知意义

基本信息

批准号：
20020016
负责人：
佐藤宏道
金额：
$ 3.58万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、初期視覚系ニューロンの視覚応答特性が、受容野周囲の刺激布置に依存して合目的的な修飾効果を受ける現象(文脈依存的反応修飾あるいは受容野周囲抑制)について、正弦波状に輝度変化するグレーティング刺激のパラメータを定量的に操作しながらニューロン応答を観察することにより、初期視覚系のダイナミックな機能構築の実態及びそのメカニズムを解明することを目的とした。方法:麻酔・非動化したネコの一次視覚野(V1)および外側膝状体(LGN)より単一ニューロン活動を記録し、正弦波状に輝度変化するグレーティングの円形パッチを刺激として受容野内外に呈示した。グレーティングパッチのサイズ、コントラスト、グレーティング方位、空間周波数、時間周波数は可変とし、刺激はドリフト呈示または静止呈示した。結果:修飾効果は抑制性であり、その強さは受容野内外の刺激図形のパラメータの関係に依存し、受容野応答を誘発するのに最適なパラメータ(方位、空間周波数、コントラスト)のグレーティングで受容野内外を同時に刺激したときに最大となり、図地分化のニューロンメカニズムと考えられた。・受容野周囲抑制は反応を弱めるが、グレーティング方位に対するチューニングはシャープになる。・受容野周囲抑制は反応の刺激空間周波数チューニングのピークを体空間周波数側にシフトさせる。すなわち受容野よりも大きな刺激に対しては最適空間周波数が受容野サイズの刺激を用いたときよりも低くなり、物体のイメージ周波数チューニングの元となる性質であると考えられる。・受容野のすぐ外側(周囲2度以内)と更に広範囲(半径10度以上)を刺激したときの周囲抑制は潜時や刺激特徴にするチューニングが異なり、ボトムアップ的入力チャネル間の相互作用やトップダワン人力がV1内で周囲抑制のメカニズムとなっていることが示唆された。

This study shows that the visual response characteristics of the early visual system are dependent on the stimulus arrangement of the receptive field and the modification effect of the target is affected.(Context-dependent inverse modification is inhibited by tolerance). The sine wave brightness changes. The stimulus is measured quantitatively. The initial visual system is characterized by the state and purpose of the functional structure. Methods: The primary visual field (V1) and lateral geniculate body (LGN) of the non-moving group were recorded, and the sinusoidal luminance was changed. The number of cycles in space and time can be changed, and the number of stimuli can be changed. Results: The results showed that the inhibitory effect of the modification was dependent on the relationship between the intensity and the shape of the stimulus inside and outside the tolerance field, and the response of the tolerance field was induced by the optimal shape of the stimulus (orientation, spatial frequency, and frequency). The response to this challenge is weak, weak, and weak. Stimulation space cycle number of response field cycle suppression The optimal spatial frequency of the received field is the frequency of the received field and the stimulus is the frequency of the received field. The outer side of the tolerance field (within 2 degrees of the circumference) and the inner side of the tolerance field (more than 10 degrees in radius) are stimulated. The circumferential inhibition of the tolerance field is characterized by the interaction between the input force and the stimulation characteristics.

项目成果

期刊论文数量（18）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

The role of surround suppression a high spatial frequency in the cat V1 : a possible basis for scale-invariant processing.

环绕声抑制在 cat V1 中高空间频率的作用：尺度不变处理的可能基础。

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
Osaki;et al.
通讯作者：
et al.

Enriched expression of serotonin 1B and 2A receptor genes in macaque visual cortex and their bidirectional modulatory effects on neuronal responses.

DOI：
10.1093/cercor/bhn219
发表时间：
2009-08
期刊：
Cerebral cortex (New York, N.Y. : 1991)
影响因子：
0
作者：
Watakabe A;Komatsu Y;Sadakane O;Shimegi S;Takahata T;Higo N;Tochitani S;Hashikawa T;Naito T;Osaki H;Sakamoto H;Okamoto M;Ishikawa A;Hara S;Akasaki T;Sato H;Yamamori T
通讯作者：
Yamamori T

Neural mechanisms of orientation selectivity in cat lateral geniculate nucleus.

猫外侧膝状核定向选择性的神经机制。