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【視機能科学科】戸田春男教授らの研究論文が国際誌『Scientific Reports』に受理されました!

視機能科学科の戸田春男教授らの研究論文が国際誌『Scientific Reports』に受理されました。戸田先生はこれまで光遺伝学と電気生理学を組み合わせた手法によって大脳高次視覚領の機能を研究してきました。本研究は、新潟大学医学部生理学教室及び解剖学教室、大阪大学、東北大学、高知工科大学、豊橋技術科学大学、東京大学との共同研究です。

研究の概要と戸田先生からのコメントは以下の通りです。

大脳皮質における情報の伝搬は、方向によって異なった周波数特性をもつことを解明!

研究の概要:
大脳皮質は垂直方向に密な神経細胞間の結合があり、垂直方向のユニットを水平方向の線維が連絡することで複雑な情報の処理を行っています。本研究では、この解剖学的な基本構造に着目して、パルスレーザー光によってラット視覚領深部の興奮性神経細胞特異的に様々な周波数での活動を起こし、その信号が脳表に広がる様子を特殊な電極で記録し、その結果、信号の伝搬は深さ方向と水平方向で異なった周波数特性をもつことを明らかにしました。
本研究は国際誌『Scientific Reports』に掲載予定です。

戸田先生からのコメント:
本研究の結果は、脳の基本的な信号処理の様式が微小な解剖学的構造をよく反映していることを示しています。同時に本研究は Brain-Machine-Interface(脳とコンピュータとを直接接続すること)を実現するための基本技術の開発という側面を持っており、将来的にはインテリジェントな補装具の開発や、コンピュータによる知覚機能の強化/補償に結びつくものです。

研究のポイント:
1. 大脳皮質において垂直方向の信号伝搬では大きな周波数特性の変化(ガンマ帯域信号の生成+高い周波数帯域の信号減衰)が生ずるが、水平方向の伝搬では歪みの少ない伝搬が行なわれる。

原著論文情報
Toda H, Kawasaki K, Sato S, Horie M, Nakahara K, Bepari AK, Sawahata H, Suzuki T, Okado H, Takebayashi H, Isao Hasegawa I. Locally induced neuronal synchrony precisely propagates to specific cortical areas without rhythm distortion. Scientific Reports. http://www.nature.com/articles/s41598-018-26054-8

>>視機能科学科の詳細はこちら
http://www.nuhw.ac.jp/faculty/medical/ort/

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