神経科学：視覚野におけるオン・オフ入力のトポロジーが不変的な円柱状構造を可能にする

視覚野の神経回路は、刺激光のオンとオフに応答する別個の経路（明応答性経路と暗応答性経路）から来る情報を統合し、刺激の方位と視空間について規則的な円柱状の表現を構築する。この変換が達成されて、それぞれの表現の特定の地理的拘束を満たす仕組みはまだ分かっていない。今回、ツパイ（Tupaia belangeri）の視覚野の2/3層ニューロンの受容野を、GCaMP6のカルシウムシグナルの2光子画像化法を用いてマッピングすることにより可視化した、オン/オフ収斂のいくつかの新たな特徴について報告する。2/3層の単純型細胞の空間的に分かれたオンとオフのサブ受容野は、視空間の地図や方位選択性の地図とトポロジー的に異なる関係を持っていた。1つの皮質領域のニューロンのオフサブ受容野の中心は、視空間の狭い領域に集中しており、なだらかな視覚地理的移行を示した。それに対して、オンサブ受容野の中心は視空間の広い範囲に分布し、視覚地理的にかなり散在しており、方位選択性地図の構造と合致した方位特異的なずれを示した。その結果、皮質の円柱は不変の集合的受容野構造をとっており、オフ主体の中央領域の周りにオン主体のサブ領域が配置するという形になっていた。こうしたオン入力とオフ入力の異なる配置によって、方位地図も視空間地図も連続性が保たれ、絶対的な空間位相の円柱状地図が出来上がる。

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