頭頂連合野における手の到達運動制御のための視覚的空間知覚の神経機構

顶叶联合皮层手部运动控制视觉空间知觉的神经机制

• 批准号: 13035047
• 负责人: 楠 真琴
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: Nihon 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: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13035047/
• 关键词: 頭頂連合野; 両眼視差; 立体視; 空間知覚; ニホンザル; 視覚性ニューロン

われわれが手で物をつかむためには、対象物の位置や構造などの三次元的特徴を視覚的に知覚し、それにしたがって腕の運動を制御しなくてはならない。これまでに頭頂間溝外側壁から眼球運動や空間注意に関係したニューロンが見つかっているが、対象の三次元的な特徴を識別するニューロンについては調べられていない。本研究は視覚による三次元的構造の知覚のための神経機構を明らかにすることを目的とする。V1野をはじめとする初期視覚野では両眼視差の絶対値に選択性を持つニューロンが見つかっているがこれらは注視点の距離が変わると同一の物体に対する反応が変わってしまう。そこで、本年度は頭頂間溝後部と内側壁からからニューロンを記録し、対象物の空間内での傾きや位置に対する反応を調べた。まず、実際に物を見せたり手でえさを取らせたりさせ、奥行きに反応していると思われるニューロンを探した。次に両眼立体視ディスプレイ上に呈示した刺激に対する反応を調べた。頭頂間溝後部には細長いものの三次元的な傾きを識別するニューロンがあることがわかった。これらのニューロンは広い受容野を持ち刺激の位置を変えても選択性は変わらなかった。両眼視差と遠近画法を分けてニューロンの反応を解析すると、多くのニューロンが両眼視差の勾配によって三次元的な傾きを識別していることがわかった。また、内側壁からはサルが手を伸ばしてえさを取るときに反応するニューロンがいくつか記録された。このようなニューロンの中には、暗闇の中で対象が見えない状態でも手を伸ばすときに反応するもの、同じ運動をしても暗闇では反応しないものが見られた。このことは、頭頂葉に対象物の位置や構造などの視覚的空間情報をあらわす視覚性ニューロンや手の運動に関係した情報をもつ運動性ニューロンがあることを示唆している。空間内の位置に選択性を持つニューロンの性質を解析するための実験装置の作製を開始した。

为了用手掌握对象，我们必须在视觉上感知三维特征，例如物体的位置和结构，并相应地控制手臂的运动。与眼动和空间注意有关的神经元已经在室内沟的侧壁中发现，但是尚未研究鉴定该受试者的三维特征的神经元。这项研究旨在阐明对三维结构的视觉感知的神经机制。在早期的视觉皮层（例如V1区域）中发现了对双眼视差绝对值的选择性的神经元，但是当固定点的距离改变时，这些神经元将改变它们对同一对象的响应。因此，今年从后室沟和内侧壁记录神经元，以检查对物体在空间中倾斜和位置的反应。首先，他们实际上展示了东西，并让他们用手拿食物，寻找似乎对深度有反应的神经元。然后检查对双眼立体显示上示意的刺激的反应。发现在后室沟处有神经元识别伸长的三维倾斜度。这些神经元具有广泛的接收场，并且在刺激放置时不会改变其选择性。当通过分离双眼视差和透视图分析神经元反应时，发现许多神经元通过双目差异的梯度区分了三维斜率。同样，从内壁，记录了几个神经元，这些神经元在猴子到达并喂食时做出了反应。这些神经元中的一些在伸出手术时响应，即使在黑暗中看不见对象，即使它们进行相同的运动，它们也不会在黑暗中做出反应。这表明有一些视觉神经元代表视觉空间信息，例如物体的位置和结构，以及具有与手运动有关的信息的运动神经元。我们已经开始制造一种实验装置，以分析神经元在空间内的位置选择性的性质。