2024-03-29T02:16:11Zhttps://ipsj.ixsq.nii.ac.jp/ej/?action=repository_oaipmhoai:ipsj.ixsq.nii.ac.jp:001425062023-04-27T10:00:04Z01164:05352:08218:08281
ショウジョウバエにおける視野闘争の理論研究―視覚系の安定構造解析―A theoretical study of binocular rivalry in Drosophila — Stable structure analysis of a visual system—jpnhttp://id.nii.ac.jp/1001/00142442/Technical Reporthttps://ipsj.ixsq.nii.ac.jp/ej/?action=repository_action_common_download&item_id=142506&item_no=1&attribute_id=1&file_no=1Copyright (c) 2015 by the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers This SIG report is only available to those in membership of the SIG.東京工業大学大学院総合理工学研究科東京工業大学大学院総合理工学研究科東京薬科大学東京薬科大学東京工業大学大学院総合理工学研究科中本, 竣鈴木, 力憲森本, 高子宮川, 博義青西, 亨Tang らの行動実験においてもショウジョウバエにおいても両眼視野闘争を起こしている可能性が示されている.本研究では,動き検出に関与すると考えられている Lobula plate tangential cells(LPTCs) が形成する回路が両眼視野闘争の原因であるとの仮説のもと,LPTCs の回路モデルを用いて両眼視野闘争のメカニズムを探る.電気結合をしている複数の細胞を一つにまとめ,形式細胞モデルで記述した簡略化モデルの安定性解析を行なった.両眼前進刺激を与えた際,左右の回転刺激の応答に対応する 2 つの状態を含んだ多安定状態が存在することを確認した.次に,コンダクタンスベースモデルで記述した詳細モデルを用いて数値実験を行なった.両眼前進刺激を与えると,右方向選好性と左方向選好性の細胞で,ノイズに依存した脱分極性応答と過分極性応答の確率的な切り替わりが実現できた.これらの結果は,両眼視野闘争が LPTCs 回路の動的な活動に関連している可能性を示すものである.Tang et al. reported that there is a possibility of existence of the binocular rivalry in Drosophila. In this paper, under the hypothesis that the binocular rivalry in Drosophila is realized by a circuit of Lobula plate tangential cells (LPTCs) known as motion detectors, we explore the mechanism of the binocular rivalry by using a mathematical model of LPTCs circuit. Firstly, we constructed a simple circuit model in which electrically coupled cells were unified to a single cell, and all cells were described by the McCulloch-Pitts neuron model. We analytically confirmed that when giving both forward and backward translation stimuli, there are multiple stable states containing two states corresponding to responses to clockwise and counterclockwise rotation stimuli. Next we constructed a detailed model that consists of the conductance-based neuron model. We numerically confirmed that when giving forward translation stimuli, two firing cells, which separately exist in right and left hemispheres and have a preferred direction opposite to each other, were alternately excited/inhibited depending on noise fluctuations. There results suggest that dynamical activities of LPTCs circuit might involve in the binocular rivalry.AA12055912研究報告バイオ情報学(BIO)2015-BIO-4237162015-06-162188-85902015-06-12