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

小鼠高级视觉皮层功能差异获取机制的研究

• 批准号: 15J03597
• 负责人: 村上 知成
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo (2017)Kyushu University (2015-2016)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J03597/
• 关键词: マウス視覚野; カルシウムイメージング; 視覚経路; 機能発達; 高次視覚野; 広域カルシウムイメージング; トランスジェニックマウス

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。

霊 long class の apparent 覚 wild に お い て and physical の kata と "dynamic き に masato す る 覚 intelligence は, different な る apparent 覚 cortex 経 road に よ っ て 処 Richard さ れ る. In recent years, マ ウ ス の big 脳 visual cortex 覚 wild に は 9 つ の 覚 wild が exist し, high times こ れ ら の brought wild が with others に 2 つ の apparent 覚 intelligence 処 Richard 経 road を constitute し て い が る possibility, anatomical methods を い た research か ら in stopping さ れ た. し か し, こ れ ら の 経 road を constitute す る higher regard 覚 brought wild が ど の よ う な apparent 覚 intelligence を 処 Richard し て い る の か, ま だ に completely interpret さ れ て い な い. そ こ で マ ウ ス higher regard 覚 wild に お い て, dynamic き と form contains の intelligence を む 覚 stimulation が ど の brought wild で 処 Richard さ れ て い る の か adjustable べ た. Today back to は と dynamic く speed of lattice の を others 々 な group み close わ せ で - え た grid stimulus に す seaborne る visual 覚 応 answer を, 9 つ の high times see 覚 brought wild を む hiroo van 囲 に カ ル シ ウ ム イ メ ー ジ ン グ で 観 examine し た. そ の results, side head leaf position paying nearly に す る higher regard 覚 brought wild は "shape" に masato す る 覚 intelligence を, head leaf position paying nearly に す る higher regard 覚 wild は main に "dynamic き に masato す る apparent 覚 intelligence を sentaku of に 処 Richard し て い る こ と を 発 see し た. The な pathway of <s:1> functional な and the な pathway of に reported された anatomy in the past と are consistent with と て た た た た. こ の results か ら, マ ウ ス apparent 覚 wild で も 霊 long class と with others に, different な る apparent 覚 intelligence は そ れ ぞ れ different な る cortex 経 road で 処 Richard さ れ る こ と が shown さ れ た. に, こ れ ら の apparent 覚 経 road の function が ど の Duan Jie で get さ れ て い る の か を, マ ウ ス young where が spud し た straight after 齢 (15) と 20, 25 齢 の 3 paragraph order で べ た. そ の results, first straight after 20 と 齢 の high time recognizing the 覚 wild は 覚 応 answer を shown す が な violations, 経 の functionary い は clear に points か れ て い な か っ た. The <s:1> shock, the performance of the 齢になると function on the 25th, the non-performance of the 齢になると function, the <s:1> が っ っ 齢になると と と score, the れて た た た. こ の results か ら, マ ウ ス apparent 覚 経 road の function な violations い は に after first time に get さ れ る こ と が Ming ら か と な っ た. こ こ ま で が this study テ ー マ の 1 paragraph order の be 験 に お け る results で あ り, paper に ま と め 発 table し た (Murakami et al., 2017). こ の 1 paragraph order の results か ら, マ ウ ス high time function of visual 覚 wild の な violations い が after first か ら の apparent 覚 経 験 に よ り get さ れ が る possibility in stopping さ れ た.

项目成果

Functional micro architecture of direction selectivity in the cat area 17

猫区17方向选择性的功能微结构

• 发表时间: 2017
• 作者: Matsui T;Nishiyama M;Murakami T;Ohki K
• 通讯作者: Ohki K

Top-down developmental progression of functional cortical network revealed by wide-field Ca2+ imaging

广域 Ca2 成像揭示功能性皮质网络自上而下的发育进程

• 发表时间: 2015
• 作者: Murakami T;Matsui T;Ohki K
• 通讯作者: Ohki K

Functional Segregation and Development of Mouse Higher Visual Areas

• DOI: 10.1523/jneurosci.0731-17.2017
• 发表时间: 2017-09-27
• 期刊: JOURNAL OF NEUROSCIENCE
• 影响因子: 5.3
• 作者: Murakami, Tomonari;Matsui, Teppei;Ohki, Kenichi
• 通讯作者: Ohki, Kenichi

Functional microarchitecture of direction selectivity in the cat area 17

猫区域17方向选择性的功能微结构

• 发表时间: 2017
• 作者: Matsui T;Nishiyama M;Murakami T;Ohki K
• 通讯作者: Ohki K

Brain-wide mapping of stimulus induced variability quenching reveals modularity of cortical networks.

刺激引起的变异性猝灭的全脑图谱揭示了皮质网络的模块化。

• 发表时间: 2017
• 作者: Matsui T;Murakami T;Ohki K.
• 通讯作者: Ohki K.