おもろい研究!君ならできる、ここでできる|新しい生物学・生命科学を拓く大学院|大阪大学大学院生命機能研究科

English

認知脳科学研究室〈藤田教授〉

役職 氏名 Email TEL 研究・教育業績
教授 藤田 一郎 06-6879-4439
(内線 4439)
詳細を見る
准教授 田村 弘 06-6879-7969
(内線 7969)
詳細を見る
助教 稲垣 未来男 06-6879-4648
(内線 4648)
詳細を見る
特任講師 山根 ゆか子 06-6879-4648
(内線 4648)
詳細を見る
研究室郵便宛先 〒565-0871 大阪府吹田市山田丘1-4
大阪大学大学院生命機能研究科|脳情報通信融合研究センター(CiNet)2階 2B1-2
藤田研究室HP http://www2.bpe.es.osaka-u.ac.jp/
本研究グループは、視知覚・視覚認識を担う脳内情報処理とそれを支える構造的基盤の解明を目標としている。とくに、「視覚対象の知覚に不可欠な側頭葉視覚連合野で、形・色・模様・両眼視差などの視覚属性がどう処理され、物体像の知覚や認識が可能になるのか」、「その処理過程を支える解剖学的基盤はどうなっているか」、「どのような神経活動が知覚意識の形成に関係するのか」の理解を目指す。電気生理学を主体に、神経解剖学、心理物理学、動物行動学、分子細胞生物学など様々な研究分野の技術・論理・概念を駆使した実験的研究を行う。

1. 物体視覚像の脳内における符号化と表現

外界世界は眼球光学系を介して網膜に投影され、個々の視細胞は視野内のごく局所から来る光の強度と波長を検出する。この光の強度と波長の空間分布と時間変化の情報は脳により様々な変換がほどこされ、その最終産物は、「視覚像の物理的変化にまどわされることなく安定し、柔軟かつ迅速な知覚」を得るのに適した様式で、単一もしくは複数のニューロンの活動として符号化され表現されている。本プロジェクトでは、物体認識にかかわる経路の最終段階である下側頭葉皮質における視覚情報の符号化と表現の形式を、さまざまな電気生理学的手法(単一ニューロン活動記録、単一プローブマルチニューロン活動記録、マルチプローブ・マルチニューロン活動同時記録、光学イメージング、神経活動局所不活化、薬物イオン泳動微小投与)を用いて解析する。

2. 側頭葉経路における両眼視差情報の処理

2つの眼はわずかに異なった世界を見ている。両眼の網膜上における視覚像のわずかなずれ(両眼視差)は、奥行きや物体の三次元構造を知る強力な視覚てがかりである。近年、われわれは、両眼視差情報が、従来考えられていた頭頂葉経路のみならず、側頭葉経路においても処理されていることを見出した。これら腹側経路の両眼視差感受性細胞は、その入力情報をどこから受けているのか、これらの細胞の活動は両眼立体視や眼球運動のどの側面に利用されているのかを明らかにする。

3. 視覚意識に対応した神経現象

視覚刺激と視覚的知覚意識が乖離するような状況を作り出し、そのような状況下で、与えた視覚刺激にではなく、生じた知覚意識に相関するような活動を示すニューロンを探索する。電気生理学的実験とともに、ヒトを被検体とした心理実験、脳機能イメージングを行う。この研究により、特定の視覚刺激に対して反応している細胞が、その視覚刺激の知覚に実際に貢献しているかどうかの検討を行うことができる。また、視覚意識の神経基盤を探求する上での出発点を提供する。

4. 多数ニューロン活動解析システムの開発

ひとつの知覚内容が、単一ではなく多数のニューロンにより表出されているならば、単一ニューロンの活動を逐次的に調べるのではなく、多数ニューロンの活動を同時に調べることで初めて明らかになることがあるはずである。覚醒行動中の動物のニューロン集団の活動を記録する電極や、電位記録データから個々の活動電位を分離し、内包されている情報の符号化構造を引き出す解析ソフトウエアの開発・改良を行う。

5. 大脳皮質視覚連合野の解剖学的構造

脳の各領域における情報処理過程は、その領域の解剖学的構造に規定されている。情報処理内容が明らかな場合にその過程を裏打ちしている構造を知ること自体が重要な研究対象になりうる。一方、情報処理過程が不明な場合には、その領域の解剖学的構造を知ることで、情報処理過程に関する手がかりを得ることができる。この発想に基づき、側頭葉視覚連合野の解剖学的構造を一次視覚野のそれとの比較し、また個体発生に伴う変化の解析を行い、視覚連合野における情報処理過程の理解を目指す。

6. 脳領域分化の分子メカニズム

視覚情報は位置・運動・形・色などの多数の属性に分割されて脳の中の別々の部位で並列に処理されることが知られているが、脳の各領域がこれらの属性の処理に特化するよう分化する分子~細胞レベルでのメカニズムはまったくわかっていない。このメカニズムを明らかにするため、網膜と大脳皮質をつなぐ中継核である外側膝状体を出発材料として、背側経路と腹側経路という視覚の二大経路の分化と形成を司る分子機構を解明することを目的とする。

研究室一覧へ戻る