サルV1における方位地図の局所構造と神経細胞の方位選択性の関係: 2光子カルシウムイメージングによる検討

摘要

Neurons in primary visual cortex of monkey are orientation selective with various degrees of strength. They are arranged according to their preferred orientation in tangential dimension to the cortical surface and form orientation map. Here, we examined the relationship between the strength of orientation selectivity and location of the neuron in terms of local heterogeneity of preferred orientation in the map. We simultaneously monitored activities of individual neurons in response to gratings with various orientations by using calcium imaging techniques with a 2-photon microscope. Neurons in a heterogeneous region for preferred orientation showed weak or no orientation selectivity, whereas neurons in a homogenous region showed various degrees of orientation selectivity. Thus, orientation tuning strength of neurons is related to their position in the orientation map. This relationship should be a clue to understanding neural mechanisms for orientation selectivity.%一次視覚野(V1)の神経細胞は方位選択性を持ち、方位選択性の強さは細胞によって異なる。方位選択性細胞はその最適方位に従って皮質内で規則的に配列している。本研究では、サノレV1で2/3層細胞の選択性の強さが細胞周辺の方位マップの構造、特に局所領域内の細胞が持つ最適方位の多様性と関係するかを検討した。本研究では、鎮痛不動化したサルにおいて方位刺激に対する個々の細胞の応答を2光子カルシウムイメージングで計測した。互いに似た最適方位を持つ細胞が集まる領域では様々な方位選択性をもつ細胞が集まっていたが、互いに異なる最適方位を持つ細胞が集まる領域では方位選択性の弱い細胞が集まっていた。この結果から、サルV1細胞の方位選択性は細胞周辺の方位マップと関係することが示唆される。