| 講演名 | 2015-12-19 ラット聴覚皮質における音誘発応答の脳領域および層依存性 羽賀 健亮(北大), 舘野 高(北大), 西川 淳(北大), |
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| 抄録(和) | 脳において音の情報処理を司る聴覚皮質は複数の脳領域および6層構造で構成されているが，こうした構造的特徴と聴覚情報処理機構との関係は十分に解明されていない．本研究では，麻酔下のラット聴覚皮質において，局所電場電位(LFP: Local Field Potential)のピーク逆転現象を利用して層を同定し，フラビン蛍光蛋白質イメージングにより脳領域A1およびAAFを同定した上で，16-chシリコン電極をそれぞれの領域へ刺入し，様々な音刺激に対する誘発神経応答を各層から網羅的に計測した．周波数音圧応答領域（FRA: Frequency Response Area）と時間周波数受容野（STRF: Spectro-Temporal Receptive Field）を算出することで個々の神経細胞の聴覚応答特性の領域および層依存性を評価したところ，入力層である4層と比べて2/3層では，潜時が長くて帯域幅が狭いことが分かった．4層と比べて5/6層では，潜時が長くて持続時間が短かった．また，A1と比べてAAFでは音圧に対する聴覚閾値が高く，帯域幅が狭かった．さらに，AAFの2/3層および4層では，潜時が長い別の成分も含まれることがあることが分かった．以上の結果は，4層→2/3層→5/6層とA1→AAFという2つの情報の流れを利用して周波数情報の抽出が階層的に行われ，特に2/3層および4層は他領域との情報統合にも関与していることが示唆される．こうした知見を深めていくことで，聴覚皮質がその構造的特徴をどのように活かして複雑な聴覚情報処理の機能を実現しているのかを解明することができると期待される． |
| 抄録(英) | The auditory cortex has an important role for auditory processing in the brain. Although the auditory cortex has multi layers and sub-field structure, a little is known about the relationship between the structure and functions in the auditory processing. In the present study, using local field potential (LFP) recording and flavoprotein optical imaging, we respectively identified layers and cortical fields, and recorded auditory neural response in the targeted layers and fields. Calculating frequency response areas (FRAs) and spectro-temporal receptive fields (STRFs) enabled us to analyze the differences in auditory response properties among layers and/or fields. As a result, layer 2/3 (L2/3) had long latency and narrow frequency-band properties compared to those of layer 4 (L4), which is the recipient layer in the auditory cortex. Layer 5/6 (L5/6) had long latency and duration. In addition, AAF has high auditory threshold and narrow band property. These results indicate that the main information flow was in order of L4→L2/3→L5/6 and A1→AAF, accompanying with frequency extraction. Especially, L2/3 and L4 might be involved in interacting with other cortical fields. These results will help us to realize the auditory processing in the auditory cortex, taking into account the function of hierarchical laminar and sub-field structure. |
| キーワード(和) | 聴覚皮質 / 周波数音圧応答領域 / 時間周波数受容野 / 層依存性 / 領域依存性 |
| キーワード(英) | auditory cortex / spectro-temporal receptive field / frequency response area / laminar dependence / cortical field dependence |
| 資料番号 | NC2015-49 |
| 発行日 | 2015-12-12 (NC) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | MBE / NC |
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| 開催期間 | 2015/12/19(から1日開催) |
| 開催地（和） | 名古屋工業大学 |
| 開催地（英） | Nagoya Institute of Technology |
| テーマ（和） | ME, 一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 小林 哲生(京大) / 斎藤 利通(法政大) |
| 委員長氏名（英） | Tetsuo Kobayashi(Kyoto Univ.) / Toshimichi Saito(Hosei Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 福岡 豊(工学院大) / 佐藤 茂雄(東北大) |
| 副委員長氏名（英） | Yutaka Fukuoka(Kogakuin Univ.) / Shigeo Sato(Tohoku Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 中村 和浩(秋田脳研) / 田中 久弥(工学院大) / 堀尾 恵一(九工大) / 田中 宏喜(京都産大) |
| 幹事氏名（英） | Kazuhiro Nakamura(akita noken) / Hisaya Tanaka(Kogakuin Univ.) / Keiichi Horio(Kyushu Inst. of Tech.) / Hiroki Tanaka(Kyoto Sangyo Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 笈田 武範(京大) / 堀江 亮太(芝浦工大) / 神原 裕行(東工大) / 秋間 学尚(東北大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Takenori Oida(Kyoto Univ.) / Ryota Horie(Shibaura Inst. of Tech.) / Hiroyuki Kanbara(Tokyo Inst. of Tech.) / Hisanao Akima(Tohoku Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on ME and Bio Cybernetics / Technical Committee on Neurocomputing |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ラット聴覚皮質における音誘発応答の脳領域および層依存性 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Differences of auditory neural responses among cortical fields and layers in the rat auditory cortex |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 聴覚皮質 / auditory cortex |
| キーワード(2)（和/英） | 周波数音圧応答領域 / spectro-temporal receptive field |
| キーワード(3)（和/英） | 時間周波数受容野 / frequency response area |
| キーワード(4)（和/英） | 層依存性 / laminar dependence |
| キーワード(5)（和/英） | 領域依存性 / cortical field dependence |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 羽賀 健亮 / Takeaki Haga |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 舘野 高 / Takashi Tateno |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 西川 淳 / Jun Nishikawa |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 発表年月日 | 2015-12-19 |
| 資料番号 | NC2015-49 |
| 巻番号（vol） | vol.115 |
| 号番号（no） | NC-384 |
| ページ範囲 | pp.19-24(NC), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2015-12-12 (NC) |