初期視覚系における広域視野情報の統合的処理のメカニズムと認知的意義

早期视觉系统广域信息综合处理机制及认知意义

基本信息

批准号：
20020016
负责人：
佐藤宏道
金额：
$ 3.58万
依托单位：
Osaka 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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、初期視覚系ニューロンの視覚応答特性が、受容野周囲の刺激布置に依存して合目的的な修飾効果を受ける現象(文脈依存的反応修飾あるいは受容野周囲抑制)について、正弦波状に輝度変化するグレーティング刺激のパラメータを定量的に操作しながらニューロン応答を観察することにより、初期視覚系のダイナミックな機能構築の実態及びそのメカニズムを解明することを目的とした。方法:麻酔・非動化したネコの一次視覚野(V1)および外側膝状体(LGN)より単一ニューロン活動を記録し、正弦波状に輝度変化するグレーティングの円形パッチを刺激として受容野内外に呈示した。グレーティングパッチのサイズ、コントラスト、グレーティング方位、空間周波数、時間周波数は可変とし、刺激はドリフト呈示または静止呈示した。結果:修飾効果は抑制性であり、その強さは受容野内外の刺激図形のパラメータの関係に依存し、受容野応答を誘発するのに最適なパラメータ(方位、空間周波数、コントラスト)のグレーティングで受容野内外を同時に刺激したときに最大となり、図地分化のニューロンメカニズムと考えられた。・受容野周囲抑制は反応を弱めるが、グレーティング方位に対するチューニングはシャープになる。・受容野周囲抑制は反応の刺激空間周波数チューニングのピークを体空間周波数側にシフトさせる。すなわち受容野よりも大きな刺激に対しては最適空間周波数が受容野サイズの刺激を用いたときよりも低くなり、物体のイメージ周波数チューニングの元となる性質であると考えられる。・受容野のすぐ外側(周囲2度以内)と更に広範囲(半径10度以上)を刺激したときの周囲抑制は潜時や刺激特徴にするチューニングが異なり、ボトムアップ的入力チャネル間の相互作用やトップダワン人力がV1内で周囲抑制のメカニズムとなっていることが示唆された。

这项研究旨在阐明早期视觉系统动态功能构建的实际状态和机制，及其通过观察神经元反应的机制，同时定量操纵刺激性刺激的参数，在正弦形状中改变亮度的亮度，以探测现象，在该现象中，临界响应的范围响应（靶向）均具有良好的视觉响应（靶向）的影响（上下文），该响应是抑制了靶向效应（上下文对异位效应效应效应），修饰效果（与上下文有关的响应修饰或接受场抑制）。方法：从一级视觉皮层（V1）和麻醉猫的侧向基因体（LGN）记录了单个神经元活性，并以正弦光度为刺激的圆形贴片作为刺激和内部和内部接收器场。光栅斑块的大小，对比度，光栅取向，空间频率和时间频率是可变的，并以漂移或静止的表示表示刺激。结果：修饰效果是抑制性的，其强度取决于刺激图的参数内部和外部接收场的参数之间的关系，并且当同时刺激在接收场的内部和外部，并以最佳参数（以空间频率，对比）的形式刺激了接收到的接收现场反应，并且被认为是神经元的机制。 - 受体场的抑制削弱了反应，但是光栅方向的调整变得更加清晰。 - 受体场抑制会移动响应对人体空间频率侧的刺激空间频率调整的峰值。也就是说，对于大于接收场的刺激，最佳空间频率低于使用接受场大小的刺激时，被认为是对象的图像频率调整的基础。 - 建议在接收场外（2度的周长）之外刺激周长抑制，甚至更宽的面积（半径高于10度）的潜伏期和刺激特征有所不同，这表明自下而上的输入通道相互作用和top-dawan人类力是V1内V1中的curderfenction抑制机制。