一次視覚野ニューロン活動の最適化における視床-皮質間結合及び皮質内結合の役割

丘脑皮质和皮质内连接在优化初级视觉皮层神经元活动中的作用

基本信息

批准号：
03J03678
负责人：
内藤智之
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

外側膝状体(LGN)ニューロンは刺激方位には選択性を示さず、一次視覚野(V1)において初めて刺激方位選択性が生じると考えられている。またLGN及びV1ニューロンは受容野外に提示された刺激により主に抑制性の修飾を受ける。筆者はLGNとV1ニューロンの刺激方位選択性と受容野周辺抑制の方位選択性を比較した。90%以上のLGNニューロンは最適空間周波数より高い空間周波数を有し、かつ最適刺激サイズよりも大きな刺激に対して有意な方位選択性を示した。しかし、その方位選択性の程度はV1ニューロンよりも弱いものであった。受容野周辺抑制についてもLGN,V1ともに有意な方位選択性が見られた。方位選択性の程度はLGNとV1の間に有意な差が認められなかった。以上の結果から、LGNの段階で多くの細胞が方位選択性を示すことが示され、その特徴は主に網膜神経節細胞の受容野構造と方位選択的な受容野周辺抑制によって形成されることが示唆された。LGNニューロンの受容野構造は2つのガウス関数の差分で近似することによりうまく説明されることが知られているが、この結果は受容野構造が楕円形をしていることを示唆する。また、LGNの方位選択的な受容野周辺抑制は刺激応答に対する方位選択性を強める働きをすることが示唆された。方位選択的な受容野周辺抑制の源としては、LGNから視床網様核経由の反回性抑制とV1からのフィードバック抑制が考えられる。(602字)

外侧膝状体 (LGN) 神经元对刺激方向不表现出选择性，人们认为刺激方向选择性首先发生在初级视觉皮层 (V1)。此外，LGN 和 V1 神经元主要通过其感受野中的刺激进行抑制性修饰。作者比较了LGN和V1神经元的刺激定向选择性和感受野外周抑制的定向选择性。超过 90% 的 LGN 神经元的空间频率高于最佳空间频率，并且对大于最佳刺激大小的刺激表现出显着的方向选择性。然而，方向选择性程度弱于V1神经元。在 LGN 和 V1 中还观察到关于感受野外围抑制的显着方向选择性。 LGN和V1之间的取向选择性程度没有显着差异。上述结果表明，许多细胞在LGN阶段表现出方向选择性，这种特征主要是由视网膜神经节细胞的感受野结构形成的，并且提出了方向选择性感受野周边抑制。众所周知，LGN神经元的感受野结构可以通过近似两个高斯函数之间的差异来很好地解释，这个结果表明感受野结构是椭圆形的。此外，有人认为 LGN 感受野周围的方向选择性抑制可以增强刺激反应的方向选择性。感受野周围的方向选择性抑制的来源被认为是 LGN 通过丘脑网状核的反复抑制和来自 V1 的反馈抑制。（602 个字符）