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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20020016/
• 关键词: 外側膝状体; 一次視覚野; 受容野周囲抑制; フィードフォワード入力; GABA抑制; 方位選択性; 図地分化; トップダウン入力; 刺激文脈依存的反応修飾; 受容野; ネコ

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。

は this study, the early visual 覚 ニ ュ ー ロ ン の apparent 覚 応 a characteristic が, let the wild week 囲 の stimulus decorate に dependent し て aim な modified unseen fruit を by け る phenomenon (context dependence of 応 modified あ る い は let wild weeks 囲 inhibition) に つ い て, sinusoidal に luminance variations change す る グ レ ー テ ィ ン グ stimulus の パ ラ メ ー タ を quantitative に operation し な が ら ニ ュ ー ロ ン 応 answer を 観 examine す る こ と に よ り, early 覚 is の ダ イ ナ ミ ッ ク な function to construct の be state and び そ の メ カ ニ ズ ム を interpret す る こ と を purpose と し た. Methods: hemp 酔 · non-moving し た ネ コ の an apparent 覚 wild (V1) お よ び lateral geniculate body (LGN) よ り 単 a ニ ュ ー ロ ン を record し, sinusoidal に luminance variations change す る グ レ ー テ ィ ン グ の has drifted back towards &yen; form パ ッ チ を stimulus と し て by let wild inside and outside に presented 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 orientation, spatial frequency number, the number of cycle time, は - と し, stimulating は ド リ フ ト presented ま た は still presented し た. Results: the modified unseen fruit は inhibitory で あ り, そ の strong さ は under let wild inside and outside の 図 form の パ ラ メ ー タ の に dependent し masato department, the wild 応 answer を 発 lure す る の に optimum な パ ラ メ ー タ (location, spatial frequency, コ ン ト ラ ス ト) の グ レ ー テ ィ ン グ で by を に stimulus at the same time let the wild inside and outside し た と き に biggest と な り, 図 differentiation の ニ ュ ー Youdaoplaceholder0 メカニズムと メカニズムと test えられた. , let the wild week 囲 inhibit は anti 応 を weak め る が, グ レ ー テ ィ ン グ bearing に す seaborne る チ ュ ー ニ ン グ は シ ャ ー プ に な る. · Inhibited by the peritonal 囲 and stimulated by the anti応 応, the spatial frequency of the チュ <s:1> ニ グ グ ピ ピ <s:1> を を を を を を を を にシフトさせる side of the body 's spatial frequency of にシフトさせる. す な わ ち by let wild よ り も big き な stimulus に し seaborne て は cycle for the optimal space が by let wild サ イ ズ の stimulus を with い た と き よ り も low く な り, objects の イ メ ー ジ cycle for チ ュ ー ニ ン グ の yuan と な る nature で あ る と exam え ら れ る. , By let wild の す ぐ lateral 囲 (weeks) within 2 degrees と more に hiroo van 囲 above 10 degrees (radius) を stimulus し た と き の weeks 囲 inhibit は snorkeling や stimulation, 徴 に す る チ ュ ー ニ ン グ が different な り, ボ ト ム ア ッ プ into force チ ャ ネ の interaction between ル や ト ッ プ ダ ワ ン human が V1 で within weeks 囲 inhibit の メ カ ニ ズ ム と な っ て い る こ と が business さ Youdaoplaceholder0.

项目成果

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。

• 发表时间: 2009
• 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)
• 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。

• 发表时间: 2009
• 作者: Naito;et al.
• 通讯作者: et al.

ネコ外側膝状体における明るさの表現

猫外侧膝状体的亮度表达

• 发表时间: 2009
• 作者: 原真一郎;他
• 通讯作者: 他

サル一次視覚野におけるアセチルコリンの機能

乙酰胆碱在猴初级视觉皮层中的功能

• 发表时间: 2009
• 作者: 相馬祥吾;他
• 通讯作者: 他