講演名 2021-01-22
ネコ17野におけるコントラスト依存的な空間周波数チューニングダイナミクスとその神経メカニズム
小原 一毅(京都産大), 新田 清士郎(京都産大), 田中 宏喜(京都産大),
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抄録(和) ネコ17野(V1野)における空間周波数(SF)チューニングの形成メカニズムを検討するために,さまざまなコントラストで方位空間周波数を短時間で変えたサイン波ムービー刺激にたいする細胞外スパイク応答を記録し,SFチューニング時間変化およびその抑制成分のコントラスト依存性を解析した.低コントラストでは最適SF時間変化率は小さく,またその値は応答期間中一定であった.一方,高コントラストにおける最適SF時間変化率は応答初期は低コントラストと近い値であったが,その後顕著な増加がみられた.抑制成分は高コントラストほど大きく,そこでの興奮抑制成分の関係は,抑制が応答中後期の最適SF時間変化に寄与することを示唆した.以上の結果は,17野SFチューニングの形成にはフィードフォワードと皮質回路がともに関与し,コントラストに基づいて回路動作を安定化させる皮質メカニズムが,フィードフォワード回路で形成されたチューニング特性を,低コントラストでは低周波,高コントラストでは高周波処理に最適化することにも関与している可能性を示唆する.
抄録(英) In order to examine neural mechanisms to form spatial frequency (SF) tunings of area 17 neurons, we recorded extracellular spike activities in response to sequences of rapidly presented sinusoidal gratings of various orientation and spatial frequencies under several contrast conditions, and analyzed contrast dependence of temporal changes of SF tunings and its suppressive components. At low contrast, temporal rate of SF tuning changes is relatively low and constant throughout response period. Under high contrast condition, on the other hand, whereas the change rate is similar to that of low contrast condition at early response period, it greatly increased thereafter. The suppression is stronger as contrast is higher. The relationship between excitation and suppression at high contrast condition indicates that the suppression predominantly contributes to the temporal changes of peak SF at middle to late response period. The results indicate that both feedforward and cortical recurrent mechanisms are involved in the generation of SF tunings of cortical neurons. The cortical mechanism stabilizing network activities based on stimulus contrast may also adjust feedforward-mediated SF tunings to optimize for low SF processing at low contras and high SF processing for high contrast conditions.
キーワード(和) 空間周波数チューニング / 17野 / V1野 / 皮質抑制 / 安定化超線形ネットワーク
キーワード(英) Spatial frequency tuning / Area 17 / Area V1 / Cortical suppression / Stabilized supralinear network
資料番号 NC2020-40
発行日 2021-01-14 (NC)

研究会情報
研究会 NC / NLP
開催期間 2021/1/21(から2日開催)
開催地(和) オンライン開催
開催地(英) Online
テーマ(和) NC,NLP,一般
テーマ(英) NC,NLP
委員長氏名(和) 鮫島 和行(玉川大) / 夏目 季代久(九工大)
委員長氏名(英) Kazuyuki Samejima(Tamagawa Univ) / Kiyohisa Natsume(Kyushu Inst. of Tech.)
副委員長氏名(和) 大須 理英子(早大) / 高坂 拓司(中京大学)
副委員長氏名(英) Rieko Osu(Waseda Univ.) / Takuji Kosaka(Chukyo Univ.)
幹事氏名(和) 安部川 直稔(NTT) / 内部 英治(ATR) / 立野 勝巳(九工大) / 松下 春奈(香川大)
幹事氏名(英) Naotoshi Abekawa(NTT) / Eiji Uchibe(ATR) / Katsumi Tateno(Kyushu Inst. of Tech.) / Haruna Matsushita(Kagawa Univ.)
幹事補佐氏名(和) 瀧山 健(東京農工大) / 我妻 伸彦(東邦大) / 佐村 俊和(山口大) / 加藤 秀行(大分大)
幹事補佐氏名(英) Ken Takiyama(TUAT) / Nobuhiko Wagatsuma(Toho Univ.) / Toshikaza Samura(Yamaguchi Univ.) / Hideyuki Kato(Oita Univ.)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Neurocomputing / Technical Committee on Nonlinear Problems
本文の言語 JPN
タイトル(和) ネコ17野におけるコントラスト依存的な空間周波数チューニングダイナミクスとその神経メカニズム
サブタイトル(和)
タイトル(英) Contrast dependent spatial frequency tuning dynamics and its underlying neural mechanisms in the cat area 17
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 空間周波数チューニング / Spatial frequency tuning
キーワード(2)(和/英) 17野 / Area 17
キーワード(3)(和/英) V1野 / Area V1
キーワード(4)(和/英) 皮質抑制 / Cortical suppression
キーワード(5)(和/英) 安定化超線形ネットワーク / Stabilized supralinear network
第 1 著者 氏名(和/英) 小原 一毅 / Kazuki Kohara
第 1 著者 所属(和/英) 京都産業大学(略称:京都産大)
Kyoto Sangyo University(略称:Kyoto Sangyo Univ.)
第 2 著者 氏名(和/英) 新田 清士郎 / Seisiro Nitta
第 2 著者 所属(和/英) 京都産業大学(略称:京都産大)
Kyoto Sangyo University(略称:Kyoto Sangyo Univ.)
第 3 著者 氏名(和/英) 田中 宏喜 / Hiroki Tanaka
第 3 著者 所属(和/英) 京都産業大学(略称:京都産大)
Kyoto Sangyo University(略称:Kyoto Sangyo Univ.)
発表年月日 2021-01-22
資料番号 NC2020-40
巻番号(vol) vol.120
号番号(no) NC-331
ページ範囲 pp.45-48(NC),
ページ数 4
発行日 2021-01-14 (NC)