一次視覚野における特徴抽出的反応性の刺激文脈依存性

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一次視覚野(Vl)は、視野の図形刺激の様々の要素的特徴を整然と配列表現し、その組合せによって、より複雑な情報を出力していると考えられる。他方、情報処理の効率化、あるいは経済性という観点からは視野の刺激文脈に依存して、最適の、無駄のない出力をしていることも考えられる。今年度はV1の特徴抽出的反応特性に対する背景刺激による修飾作用を検討し、V1の機能統合のあり方を検討した。方法:麻酔・非動化したネコの17野ニューロンの活動を記録した。刺激はネコの眼前においた20インチ(横40度x縦30度)のCRTディスプレイに動きのある高コントラストのストライプパタンを呈示した。特に、受容野並びにその背景に対して、互いに異なる傾きの線分によって構成されたストライプパタンを組合せ呈示したときに、背景刺激が、受容野に呈示した刺激に対する反応をどのように修飾するのかを解析した。結果:受容野を円形のストライプパタン(中心刺激)で刺激し、その背景の画面全体に同じ空間周波数および時間周波数のストライプパタン(背景刺激)を呈示すると、ニューロン活動は、受容野のみを刺激した場合に比べて抑制されることが多かった。しかし背景刺激の効果は、中心刺激のストライプの傾き(orientation)と背景刺激のストライプのorientationの差(orientation contrast)に依存し、orientation contrastが大きいときには抑制効果か弱く、contrastが小さいときには抑制が強かった。また、背景刺激切空間周波数に対する依存性も確認した。このような修飾作用はV1における機能ドメイン間の広域の神経結合を介するものと見られ、視野の中で周囲と異なる図形の情報を選択的に処理するメカニズムと考えられる。