ハエ視覚系の両側にはそれぞれ動き検知細胞があり,これらは両側の視野を繋ぐよう相互結合しており特徴的な神経回路を形成しているが報告されている.この神経回路は比較的少数の神経細胞で構成されているため,両眼視野統合のモデルとして有用であると考えられている.本研究では,動き検知細胞を形式ニューロンを用いてモデル化し数値的に解析することで,両眼視野統合とこの神経回路構造との関係を明らかにする.そのために,回転刺激と並進刺激にノイズを付加し,それぞれの刺激に対するLPTCsの応答性を相互情報量を用いて定量的に評価することで神経回路の符号器としての性能を調べた.シミュレーションの結果,神経回路を構成することで回転刺激に対する動き検知細胞の相互情報量が高くなり,反応性が向上することがわかった.一方で並進刺激に対しては逆に反応性が減少してしまうことがわかった.これらの結果から,動き検知細胞による神経回路は刺激依存的に情報処理特性が変化していることが示唆された.つまりこの神経回路は,並進刺激よりも回転刺激に対して反応性を上昇させ,回転刺激に対する応答性の確度を上昇させるような符号器として働くことがわかった.%In the fly visual system, mutual recurrent connections among motion-sensitive neurons (Lobula Plate Tangential Cells (LPTCs)) on both hemispheres have been identified. The fly is an ideal model system to analyze the integration of visual information from both visual hemispheres. Here, to uncover a role for the mutual recurrent connection in the binocular integration, we construct a mathematical model of the LTPCs circuit consisting of formal neurons. Using the mutual information measure, we numerically quantify the encoding capacity of the LTPCs circuit model in response to the following two kinds of motion stimuli. One is the rotation stimulus in which each eye receives an equal motion input. The other is the translation stimulus in which each eye receives an opposite motion input. We compare sensitivities of the LTPCs circuit model to these two stimuli with or without the mutual connection. We show that the mutual connection enhances the sensitivity of the neurons to the rotation stimulus whereas the mutual connection suppresses that to the translation stimulus. These results suggest that the LTCPs circuit is sensitive to congruent binocular stimuli and filters out conflicting stimuli due to the mutual recurrent connection between both hemispheres.
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