マウス高次視覚野の機能的な違いの獲得メカニズムについての研究

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霊長類の視覚野において、物の“形”と“動き”に関する視覚情報は、異なる視覚皮質経路によって処理される。近年、マウスの大脳皮質視覚野には９つの高次視覚野が存在し、これらの領野が同様に２つの視覚情報処理経路を構成している可能性が、解剖的手法を用いた研究から示唆された。しかし、これらの経路を構成する高次視覚領野がどのような視覚情報を処理しているのか、まだ完全に解明されていない。そこでマウス高次視覚野において、動きと形の情報を含む視覚刺激がどの領野で処理されているのか調べた。今回は動く速度と格子の幅を様々な組み合わせで変えた格子状刺激に対する視覚応答を、９つの高次視覚領野を含む広範囲にカルシウムイメージングで観察した。その結果、側頭葉付近に位置する高次視覚領野は“形”に関する視覚情報を、頭頂葉付近に位置する高次視覚野は主に“動き”に関する視覚情報を選択的に処理していることを発見した。この機能的な経路は、過去に報告された解剖学的な経路と一致していた。この結果から、マウス視覚野でも霊長類と同様に、異なる視覚情報はそれぞれ異なる皮質経路で処理されることが示された。次に、これらの視覚経路の機能がどの段階で獲得されているのかを、マウス幼児が開眼した直後（15日齢）と20、25日齢の３段階で調べた。その結果、開眼直後と20日齢の高次視覚野は視覚応答を示すが、経路の機能的な違いは明瞭に分かれていなかった。しかし、25日齢になると機能的違いがはっきりと分かれていた。この結果から、マウス視覚経路の機能的な違いは開眼後に次第に獲得されることが明らかとなった。ここまでが本研究テーマの１段階目の実験における結果であり、論文にまとめ発表した（Murakami et al., 2017）。この１段階目の研究結果から、マウス高次視覚野の機能的な違いが開眼後からの視覚経験により獲得される可能性が示唆された。