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視覚情報 大脳皮質で受け視床枕で処理/産総研

【脳】視覚情報 大脳皮質で受け… 2013/05/18 20:11

【脳】視覚情報 大脳皮質で受け視床枕で処理/産総研
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1368866748/-100
1 :白夜φ ★:2013/05/18(土) 17:45:48.96 ID:???
視覚情報:大脳皮質で受け視床枕で処理…産総研で解明
毎日新聞 2013年05月13日 02時00分

目から入った情報を「確かに分かった」と意識する役割を、
大脳の奥深くにある視床枕(ししょうちん)が果たしていることを産業技術総合研究所(茨城県つくば市)の小村豊主任研究員らのチームが見つけ、
12日付の英科学誌「ネイチャー・ニューロサイエンス」(電子版)に発表する。
脳が視覚情報をどのように処理しているかを解明する一歩になりそうだ。

視床枕は、哺乳類だけが持ち、ヒトなど高等になるほど大きい。
チームは、サルに多数の赤と緑の丸い図が動く映像を見せ、視床枕の活動を測定した。
動きがあいまいになるほどサルの判別能力が落ち、視床枕の神経細胞の活動も鈍くなった。

視覚情報は、大脳の表面にある大脳皮質が受け取っていることは知られていた。
一方、大脳皮質が傷ついても何かが存在すると捉えられる「盲視(もうし)」という障害や、
大脳皮質に異常がなくても視床枕の片方を損傷した人が視野の半分を認識できない現象が知られていた。

チームは実験結果などから、視覚情報の処理は、いったん大脳皮質が情報を受け取り、
その情報を視床枕が処理することによって「分かった」と意識する2段階の仕組みになっていると結論づけた。【相良美成】

▽記事引用元 毎日jp 2013年05月13日 02時00分配信記事
http://mainichi.jp/select/news/20130513k0000m040100000c.html
視覚情報:大脳皮質で受け視床枕で処理…産総研で解明
2013年05月13日
▽関連
知覚意識を支える神経メカニズムを解明 -視床枕に「コレ、分かった!」の脳活動を発見-
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2013/pr20130513/pr20130513.html
図1 視覚情報が、意識にのぼるまでの過程

図1 視覚情報が、意識にのぼるまでの過程
目から入った視覚情報は、脳のなかで、まず、A)色や動きなどの特徴ごとに分析されます。そのあと、B)特徴が統合され、知覚の内容が形成される過程 と、C)知覚の確からしさを計算する過程を経て、知覚意識が成立し、我々は、適切な行動を選択しようとします。盲視の場合、知覚の内容は保たれるものの、 C)の過程が損なわれているために、知覚意識は成立しないと考えられます。
図2 2種類の行動課題

2種類の行動課題図
図2 2種類の行動課題
(A)内容判別課題:あらかじめ、指定された色(ターゲット、この場合は赤)のドットの集合体が、上下、どちらに動いているか(知覚内容)を、サルは、左 右のバーを選択することで、報告します。色と動きの混合比を操作することで、視覚刺激の曖昧さが変化します。
(B)判別回避課題:左右のバー以外に、判別行動を忌避しても良いように、第三の選択肢(下のバー)を用意しました。左右のバーを選択して、判別が正しけ れば、報酬(ジュース)を多く、間違っていれば、ブザー音がなります。一方、下のバーを選択すれば、どのような刺激の場合でも、少量の報酬がもらえます。 図のように報酬量に差をつけると、サルは、自分が下した判断に対して、自信がある時には、判別行動(左右のバー)を選択し、自信がない時には、判別行動を あきらめて、下のバーに回避すると予想されます。
図3 判別回避課題における行動パターンと視床枕の活動

図3 判別回避課題における行動パターンと視床枕の活動
(A)実際に、判別回避課題を行うと、サルは、視覚刺激が曖昧になればなるほど、下のバーを選択する割合が、増えていきます。
(B)視床枕の神経活動は、視覚刺激を呈示した直後に、一過性に応答する早期成分と、そのあとに、ゆっくり立ち上がる後期成分に分かれます。早期成分に違 いはありませんでしたが、後期成分の強さから、サルの異なる行動を予測できました。すなわち、曖昧さが同じ視覚刺激(ターゲット色の動き±5)に対して、 視床枕の神経細胞が、弱い応答を示す(青線)場合は、回避行動を選択し、強い応答を示す(黒・ピンクの線)場合は、判別行動を選択しました。
図4 視床枕が機能している課題と条件

視床枕が機能している課題と条件の図
図4 視床枕が機能している課題と条件
右側の視床枕の神経活動を、薬物を使って、一過性に働かなくすると、課題としては、判別回避課題のみ、視覚刺激としては、左視野に提示した場合のみに、その影響が認められました。
図5 知覚意識を支える神経回路の概念図


知覚意識を支える神経回路概念図
図5 知覚意識を支える神経回路の概念図
(A)目から入った視覚情報は、第一次視覚野に到達し、中次視覚野にかけて、色や動きといった視覚特徴を、別個に分析していきます(無意識に起こる処理)。
(B)次に、高次視覚野へ処理が進み、視覚特徴が統合された内容が形成されていきます。
(C)これらの視覚領域と、密接に結合している視床枕が、情報をやりとりすることによって、知覚の確信度が計算され、知覚意識が成立すると考えられます。
図6 脳における視床枕の位置


脳における視床枕の位置の図
図6 脳における視床枕の位置
ある脳断面における、視床枕(青で着色)と大脳皮質の位置関係を示しています。
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