側頭葉の階層的情報処理メカニズムの解明

颞叶分层信息处理机制的阐明

基本信息

批准号：
18700334
负责人：
菅生康子
金额：
$ 2.24万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18700334/
关键词：
連合記憶霊長類下側頭皮質実験系心理学脳・神経神経科学

项目摘要

本研究では,大脳皮質の神経回路網の構造とそれが機能するメカニズムを明らかにすることにある。そのため,既存の研究による知識の蓄積がある,視覚系の情報処理に関わる神経回路網を解明する。視覚情報は網膜に点のように敷きつめられた視細胞にとらえられ,点の情報として分解される。その後,外側膝状体を経て大脳皮質の視覚1次野へと伝えられる。大脳皮質で処理されるにしたがって,ニューロンが応答する視覚刺激も,線あるいは輪郭やエッジなど,点を統合した形になってくる。そして側頭葉の下側頭皮質では,ニューロンがさらに複雑な図形に応答することが知られており,形態知覚の最終段階の情報処理が行われるとされてきた。近年,応募者らは,顔を視覚刺激とした実験で,サル側頭葉の単一ニューロンがまずヒトかサルかという情報を処理し,それから個体や表情の違いについての情報を処理していることを明らかにした。さらに,最近応募者ら独自の理論的研究により,この時間的なダイナミクスを持った階層的な情報処理を可能にする神経回路をモデル化した。本年度は,この独自のモデルの妥当性を神経科学的研究によって検証するため,連合記憶条件下でのニューロン活動にモデルを適用するための基礎的データを収集した。霊長類(サル)に連合記憶課題をトレーニングし,行動実験および,単一ニューロン活動の記録実験を行った。下側頭皮質でニューロン活動を記録したところ,視覚刺激の物理的特徴をコードするニューロンと記憶情報をコードするニューロンが存在することを明らかにした。

这项研究的目的是阐明大脑皮层神经网络的结构及其运作机制。因此，我们将阐明视觉系统中信息处理所涉及的神经网络，这方面的知识已经通过现有的研究积累起来。视觉信息被视网膜上排列成点状的感光细胞捕获，并分解为点信息。然后通过外侧膝状体传递到大脑皮层的初级视觉皮层。当它们在大脑皮层中进行处理时，神经元响应的视觉刺激也呈现出集成点的形式，例如线条、轮廓和边缘。在颞叶的颞下皮质中，神经元可以对更复杂的形状做出反应，据说形状感知中的信息处理的最后阶段发生了。近年来，在使用面部作为视觉刺激的实验中，作者表明，猴子颞叶中的单个神经元首先处理有关它们是人类还是猴子的信息，然后处理有关个体和面部表情差异的信息。。此外，通过我们自己的理论研究，我们最近建模了一个神经回路，可以实现具有时间动态的分层信息处理。今年，为了通过神经科学研究验证这一独特模型的有效性，我们收集了将该模型应用于联想记忆条件下神经元活动的基础数据。灵长类动物（猴子）接受联想记忆任务训练，并进行行为实验和单神经元活动记录实验。对颞下皮层神经元活动的记录表明，存在编码视觉刺激的物理特征的神经元和编码记忆信息的神经元。