ショウジョウバエ視運動反応の実験的解析動き検知能に対するノイズの影響

摘要

Animals perform various behavior according to the integration of information from the outside world. Information from the world is often masked with noise, therefore the brain must process such unreliable information. The problem of how does the robust processing is carried out in the brain is the fundamental issues for the study of neuroscience. To approach such problem, we investigate the effects of noise in visual stimulus on motion detection in Drosophila melanogaster. We observed the optomotor response to the stimulus including noise as an index of motion detection. In addition, we calculated a response of the classical elementary motion detector (EMD) model and compared fly responses to the EMD model. We showed that when the noise exceed a certain level the response reduce adruptly, while in the case of EMD model, the response gradualy reduce. And we found that the presence of the fly which showed the more stable response to the stimulus with noise than that without noise. Taken together, we suggest that the feedback to visual system from the central brain exist in Drosophila.%生物は外界の情報を基に様々な行動を行っている．しかし外界の情報にはノイズが含まれている場合が多く，脳はそのような不完全な情報を適切に処理しなくてはならない．ノイズロバストな情報処理がどのようにして行われているのかという問題は神経科学の重要なテーマの1つである．我々はノイズロバストな情報処理原理を解明するために，ショウジョウバエの視覚系を用いて研究を行っている．本研究ではまず，ハエの動き検知能に対するノイズの影響を調べた.次に，ハエ視覚系研究でよく用いられる動き検知のモデル（EMDモデル）のノイズ視覚刺激に対する応答特性を評価し，実験結果と比較した．EMDモデルは低次視覚神経細胞であるLPTCsの反応をよく再現できることが知られている．実験の結果，ハエの動き検知能はノイズに対してある間借を超えると急速に減少することがわかった.一方EMDモデルの応答は．ノイズに対して緩やかで連続的な減少を示し，実験結果と一致しないことがわかった.また個々のハエでノイズの影響を調べると，ノイズ視覚刺激提示時に反応が安定化する個体がいることがわかった．これらの結果より，ハエ視覚系には脇の高次領野からのフィード／ミックが存在していることが示唆された．