視覚系における同期的周期的発火の機能的意義の探求

探索视觉系统中同步周期性放电的功能意义

• 批准号: 04J10444
• 负责人: 雁木 美衣
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J10444/
• 关键词: 同期的周期的発火; 網膜; 神経節細胞; 逃避行動

ネコやサルの視覚野において、神経細胞群が周期的発火を伴って同期発火する現象が報告され、同期発火によって同一オブジェクトを表象する神経細胞群の応答を結びつけているという仮説が提唱されている。しかし、この同期的周期的発火が視覚情報処理に機能的役割を果たしているという直接的な証拠はない。そこで我々はカエルの視覚誘発性逃避行動と、網膜における同期的周期的発火の関係について検討し、この神経活動が機能的意義を持っているのかどうか検討した。カエルの逃避行動は黒いスポットが拡大する視覚刺激によって誘発でき、最終的なスポットサイズが大きいほど逃避率は高くなった。同様の刺激を網膜上に投影すると、逃避行動が誘発される刺激条件でOFF持続型神経節細胞(ディミング検出器)群において同期的周期発火活動が観察された。そこで、カエル網膜における同期的周期発火活動を抑制/増強した場合に逃避行動がどのように変化するのか検討した。GABA_A受容体の阻害剤によってディミング検出器群の同期的周期発火を抑制すると、逃避行動も抑制された。逆にGABA_C受容体の阻害剤によってディミング検出器群の同期的周期発火を増強すると、逃避行動が促進された。発火数の変化は行動の変化と対応しなかったことから、網膜における周期的同期発火が逃避行動に必要な情報を符号化していることが示唆された。また、網膜における同期的周期発火の生成に関わっている神経回路網を推定するため、様々な阻害剤の影響を検討したところ、低濃度のTEAを灌流投与するとディミング検出器群の周期的発火の周波数が低下することが分かった。低濃度のTEAは主に電位依存性K^+チャネルのサブタイプであるKv3を阻害することから、周期的発火の形成にKv3チャネルが関わっていることが示唆された。

在猫和猴子的视觉皮层中，已经报道了神经元组同步发射并伴随周期性射击的现象，并且已经提出了假设，同步触发链接了代表同一对象的神经元组的反应。但是，没有直接的证据表明这种同步周期性触发在视觉信息处理中起着功能作用。因此，我们研究了青蛙中视觉诱发的逃生行为与视网膜中同步的循环发射之间的关系，并检查了这种神经活动是否具有功能意义。可以通过扩大黑点的视觉刺激来诱发青蛙的逃生行为，而最终斑点大小越大，逃逸率越高。当将类似的刺激投射到视网膜上时，在诱导逃逸行为的刺激条件下，在静置神经节细胞（调光检测器）组中观察到同步循环发射活性。因此，我们调查了抑制/增强青蛙视网膜中同步周期性发射活性时逃脱行为的变化。 GABA_A受体的抑制剂抑制了调光检测器组的同步周期性触发也抑制了逃生行为。相反，GABA_C受体抑制剂增强了调光检测器组中的同步周期性射击促进了逃生行为。射击数量的变化与行为变化无关，这表明Retina中的周期性同步触发编码了逃生行为所需的信息。此外，为了估计视网膜中同步周期性触发涉及的神经网络，我们研究了各种抑制剂的作用，发现低浓度的茶的灌注降低了调光检测器组中周期性解散的频率。低浓度的茶主要抑制KV3，这是电压依赖性K^+通道的亚型，这表明KV3通道参与了循环射击的形成。

项目成果

The oscillatory synchronization in retinal ganglion cells plays a key role in visually evoked escape behavior

视网膜神经节细胞的振荡同步在视觉诱发的逃避行为中起着关键作用

• 发表时间: 2004
• 期刊: Neuroscience Research 50
• 作者: Mie Gangi;Hiroshi Ishikane;Yasuhiro Horiuchi;Shoko Honda;Masao Tachibana
• 通讯作者: Masao Tachibana

Pharmacological suppression of oscillatory synchronized discharges in retinal ganglion cells inhibits escape behavior of the frog

视网膜神经节细胞振荡同步放电的药理抑制抑制青蛙的逃逸行为

• 发表时间: 2004
• 期刊: The Japanese Journal of Psychonomic Science 23
• 作者: Mie Gangi;Yasuhiro Horiuchi;Shoko Honda;Hiroshi Ishikane;Masao Tachibana
• 通讯作者: Masao Tachibana

Triggering of escape behavior by oscillatory synchronized discharges of retinal ganglion cells in frogs

青蛙视网膜神经节细胞振荡同步放电触发逃逸行为

• 发表时间: 2005
• 期刊: The Japanese Journal of Psychonomic Science 24
• 作者: 橋本 渉;犬塚 美輪;村山 航;中村 恵美子;中村 恵美子;中村 恵美子;山根 純佳;山根 純佳;松浦 史子;松浦 史子;松浦 史子;Hiroshi Ishikane;Shoko Honda
• 通讯作者: Shoko Honda