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光を使って脳の機能構造をイメージングする 大脳皮質のカラム構造と視覚情報処理

研究報告コード R993100885
掲載日 2002年9月30日
研究者
  • 谷藤 学
研究者所属機関
  • 理化学研究所脳化学総合研究センター
研究機関
  • 理化学研究所 脳科学総合研究センター
報告名称 光を使って脳の機能構造をイメージングする 大脳皮質のカラム構造と視覚情報処理
報告概要 外界の物体を視覚的に捉えるプロセスとして,脳の中で,網膜の二次元に並んだ視細胞で分割された明るさの情報をもった点の集まりから物体の形状を復元することが必要である。物体形状は大脳皮質のV1,V2からTE野に至る経路に沿って処理され,細胞が大脳皮質の表面に沿って規則的に配列されている。この細胞集団の並びをイメージングする技術を確立し,それを用いて形状視の最終段にあたるTE野の機能を明らかにした。計測システムとして,神経活動によるヘモグロビンの還元を光吸収の変化で間接的に計測するための,生きた動物の脳表面を露出し,安定に維持する技術と,CCDカメラで光照射脳表面の反射光を捉えて光応答の時間経過をリアルタイムでモニターする技術を開発した。計測システムの有効性を評価するため,フェライン18野のカラム構造のイメージングを試みて確かめた。次にサル側頭葉視覚連合野(TE野)の機能構造をイメージングし,類似図形は連続的にマップされていると示唆した。
画像

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研究分野
  • 視覚
  • 視覚モデル
  • 神経の基礎医学
  • 眼の基礎医学
関連発表論文 (1)Tanifuji, M., Sugiyama, T. and Murase, K. (1994) Horizontal propagation of excitation in rat visual cortical slices revealed by optical imaging. Science 266: 1057-1059
(2)Wang, G., Tanaka, K., and Tanifuji, M. (1996) Optical Imaging of functional organization in the monkey inferotemporal cortex. Science 272, 1665-1668
(3)Tanifuji, M., Yamanaka, A., Sunaba, R., Terakawa, S., Toyama, K. (1996) Optical responses evoked by white matter stimulation in rat visual cortical slices and their relation to neural activities. Brain Res. 738, 83-95
(4)Sekino, Y. Obata, K., Tanifuji, M., Mizuno, M., Murayama, J. (1997) Delayed Signal Propagation via CA2 in Rat Hippocampal Slices Revealed by Optical Recording. J. Neurophys. 78, 1662-1668
研究制度
  • さきがけ研究21、「知と構成」領域/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 谷藤 学. 光を使って脳の機能構造をイメージングする 大脳皮質のカラム構造と視覚情報処理. 「さきがけ研究21」研究報告会「知と構成」領域 講演要旨集(研究期間1994-1997),1997. p.7 - 13.

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