視覚野 Visual cortex, human

11-30-2014 updated

  1. 概要
  2. 発生,発達
  3. 統合失調症でみられる変化

関連項目



概要


> 第 1 次視覚野(V1)は,大脳皮質で視覚情報を最初に受け取る領域である(3)。

: 個々の細胞は,視野に提供された縞模様に応答し,その強さは縞の向きによって異なる。

: 応答は,発火頻度 firing rate の増大として観察される。

 

> 視覚情報は lateral geniculate nucleus (LGN) という神経核から visual cortex に伝わる(5)。

: LGN の方が,visual cortex よりも高い振動数で LFP が変化する。

: LGN からの投射を受けるのは,layer 4, layer 6 である。

発生,発達


> 生物種指定なし: 開眼時には未熟で,critical period の間に機能,構造とも完成に至る(6)。

 

> ラットでは,postnatal day 35 までに visual acuity が成体と同じレベルになる(6)。

: 暗闇で飼育すると,この発達が阻害される。

: 左右半球が脳梁 corpus callosum を通じてコミュニケーションすることが重要である。

: これは,片方の半球でシナプス伝達を阻害すると,逆側でも機能阻害が起こることから示された。

半球間の情報伝達


> 左右半球が脳梁 corpus callosum を通じてコミュニケーションすることが重要である(6)。

: 片方の半球でシナプス伝達を阻害すると,逆側でも機能阻害が起こる。

統合失調症でみられる変化

  • 統合失調症でみられる脳の形態変化(ヒト)

統合失調症 schizophrenia では,高次の情報処理を司る prefrontal cortex (PFC) に萎縮などの変化がみられることがよく知られているが,visual cortex にも変化が起こる。原則として,組織が萎縮する傾向を示す

 

> Visual cortex では,皮質容積が 22% 低下,神経細胞 neuron 数が 25%低下していた(4R)。

: 統合失調症患者 10 名と,年齢を合わせた対照群 10 名。BA17 について死後に測定。

: 神経細胞の密度は変わらなかった。BA17 領域が全体的に小さくなっている感じ。

 

> Visual cortex では,V1, V2, V5/MT+ 領域で皮質の折りたたみ gyrification が増えていた(3R)。

: 皮質の厚さが減っていたのは,V5/MT+ 領域のみであった。72人の患者を調べている。

: 皮質の発生に異常があるため,折りたたみを増やして補償していると考えている。

: 大脳皮質の形態形成は,通常2歳より前に起こる。統合失調症の原因が若い頃にあることを示唆する。

 

 

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References

  1. Grunwald et al. 1993a. Effects of physostigmine on local cerebral glucose utilization in the central components of the rat visual system. Neurosci Lett, 163, 67-70.
  2. 内田 2007a (Review). 神経細胞の膜電位がもつ双安定性と状態遷移: その仕組みと情報処理における役割. 生物物理 47, 362-367.

  3. Schultz et al. 2013a. The visual cortex in schizophrenia: alterations of gyrification rather than cortical thickness - a combined cortical shape analysis. Brain Struct Funct 218, 51-58.
  4. Dorph-Petersen et al. 2007a. Primary visual cortex volume and total neuron number are reduced in schizophrenia. J Comp Neurol 501, 290-301.
  5. Viswanathan & Freeman 2007a. Neurometabolic coupling in cerebral cortex reflects synaptic more than spiking activity. Nat Neurosci 10, 1308-1312.
  6. Pietrasanta et al. 2012a (Review). The corpus callosum and the visual cortex: plasticity is a game for two. Neural Plast 838672.