Research Results 研究成果
九州大学大学院医学研究院?东京大学大学院医学系研究科の大木研一教授、东京大学大学院医学系研究科の根东覚助教の研究グループは、视覚情报処理を行うための机能的単位构造がマウスの大脳に存在するかどうかを调べました。大脳は、复雑でかつ大量の情报を逐次処理していますが、これらの情报を素早く正确に行うためにヒトや高等哺乳类には、マクロコラムと呼ばれる単位构造が存在しています。マウスもヒトと同じように物を见ていると考えられますが、マウスの视覚に関係する大脳には同様なマクロコラムがないことが分かっていました。今回の研究では、高速かつ3次元に2光子カルシウムイメージングが可能な顕微镜を开発し、生きたマウスの脳から视覚応答を计测しました。その结果、マウスの脳には方位选択性と呼ばれる视覚情报に対して、高等哺乳类に见られるコラムよりも小さな「ミニコラム」が存在することを発见しました。「ミニコラム」は最小の机能単位构造と考えられ、哺乳类に共通な视覚情报処理のメカニズムの解明につながることが期待されます。
本研究結果は2016年10月21日(金)午前10時(英国時間)に「Nature Communications」にオンライン発表されました。
高速3次元2光子励起顕微镜。视覚刺激を与えたときの神経细胞の活动を、カルシウム指示薬を用いて3次元的に记録した。
(补,产)方位选択性について3次元高速カルシウムイメージングを细胞体(补)と树状突起(产)に対して行い、方位选択性の3次元カラーマップを作成。(肠)细胞体の3次元カラーマップを横から2次元で见ると、方位选択性が縦1列に揃っている场合と揃っていない场合が见られた。(诲)ミニコラムには、方位选択性が揃っているものと、揃っていないものがあった。详细な解析の结果、全体の约3割のミニコラムで方位选択性が揃っていることが分かった。
本研究グループでは、视覚の研究を主に遗伝子操作技术が进んでいるマウスをモデルとして、最新のイメージング技术を使って行っています。その结果、基本的な视覚情报処理のメカニズムはヒトなどと共通していることが分かってきています。