一次視覚野における特徴抽出的反応性の刺激文脈依存性

初级视觉皮层特征提取反应性的刺激上下文依赖性

基本信息

批准号：
10164230
负责人：
佐藤宏道
金额：
$ 1.09万
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 (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

一次視覚野(Vl)は、視野の図形刺激の様々の要素的特徴を整然と配列表現し、その組合せによって、より複雑な情報を出力していると考えられる。他方、情報処理の効率化、あるいは経済性という観点からは視野の刺激文脈に依存して、最適の、無駄のない出力をしていることも考えられる。今年度はV1の特徴抽出的反応特性に対する背景刺激による修飾作用を検討し、V1の機能統合のあり方を検討した。方法:麻酔・非動化したネコの17野ニューロンの活動を記録した。刺激はネコの眼前においた20インチ(横40度x縦30度)のCRTディスプレイに動きのある高コントラストのストライプパタンを呈示した。特に、受容野並びにその背景に対して、互いに異なる傾きの線分によって構成されたストライプパタンを組合せ呈示したときに、背景刺激が、受容野に呈示した刺激に対する反応をどのように修飾するのかを解析した。結果:受容野を円形のストライプパタン(中心刺激)で刺激し、その背景の画面全体に同じ空間周波数および時間周波数のストライプパタン(背景刺激)を呈示すると、ニューロン活動は、受容野のみを刺激した場合に比べて抑制されることが多かった。しかし背景刺激の効果は、中心刺激のストライプの傾き(orientation)と背景刺激のストライプのorientationの差(orientation contrast)に依存し、orientation contrastが大きいときには抑制効果か弱く、contrastが小さいときには抑制が強かった。また、背景刺激切空間周波数に対する依存性も確認した。このような修飾作用はV1における機能ドメイン間の広域の神経結合を介するものと見られ、視野の中で周囲と異なる図形の情報を選択的に処理するメカニズムと考えられる。

初级视觉皮层（VI）被认为以有序阵列的形式表示视野中图形刺激的各种基本特征，并通过组合输出更复杂的信息。另一方面，从信息处理效率或经济性的角度来看，也有可能根据视野的刺激上下文产生最佳且有效的输出。今年，我们研究了背景刺激对V1特征提取反应特征的修改作用，并研究了V1的功能应该如何整合。方法：记录麻醉和固定的猫第 17 区神经元的活动。刺激物是在猫眼前放置的 20 英寸（水平 40 度 x 垂直 30 度）CRT 显示器上呈现的移动的高对比度条纹图案。特别是，当我们呈现由具有不同斜率的线段组成的条纹图案组合到感受野及其背景时，我们研究背景刺激如何修改对所分析的感受野的刺激的响应。结果：当用圆形条纹图案（中央刺激）刺激感受野并且在背景屏幕上呈现具有相同空间和时间频率的条纹图案（背景刺激）时，神经元活动仅刺激感受野，这通常是这样。与其他情况相比受到抑制。但背景刺激的效果取决于中心刺激的条纹方位与背景刺激的条纹方位的差异（方位对比度），当方位对比度较大时，抑制效果较弱，反差较大时，抑制效果较弱。规模小，压制力强。我们还证实了对背景刺激空间频率的依赖性。这种修饰似乎是由 V1 功能域之间的广域神经连接介导的，并且被认为是选择性处理与视野中周围环境不同的形状信息的机制。