担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Vision Research  

Among vertebrates, birds have a particularly well-developed retinopetal system, i.e., the centrifugal system projecting from the brain to the retina. Primary, secondary and tertiary neurons of the retinopetal system connect serially in a one-to-one-to-one fashion, thereby assembling several thousand retinopetal modules projecting in parallel to the retina. The signal conveyed by the retinopetal system enhances the visual responses of retinal ganglion cells (RGCs), and each retinopetal module may facilitate the RGCs in a topographically restricted area. We investigated how the retinopetal signal contributes to visual search by first training Japanese quail to search and peck a target stimulus presented on one of three touch-sensor monitors around the bird and then examining the effect of retinopetal signal blockage on the task. Our results indicate that the retinopetal signal improves both stimulus detectability and target discriminability. Thus, this study confirms that the avian retinopetal system functions specifically in attentional facilitation of the retina; this new finding suggests that this system benefits early detection and late selection phases of visual search. The fast and precise target detection facilitated by the retinopetal signal may be transformed into quick and correct orienting to the target through visuomotor transformation mechanisms implemented in the optic tectum.

DOI： 10.1016/j.visres.2022.108016

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Journal of Comparative Neurology  

Birds have a well-developed retinopetal system projecting from the midbrain to the contralateral retina. The signal sent to the retina through the retinopetal system facilitates visual responses of the retinal ganglion cells (RGCs), and the retinopetal signals function as attentional signals during visual search. Thus, the retinopetal signal somehow reaches and facilitates visual responses of the RGCs. However, the tertiary neuron of the retinopetal system, the isthmo-optic target cell (IOTC), is unlikely to contact most RGCs directly, because the IOTCs form axon terminals localized in the outermost sublayer (lamina 1) of the inner plexiform layer (IPL) where few RGC dendrites terminate. Therefore, some other intrinsic retinal neurons must be involved in the centrifugal attentional enhancement of visual responses of the RGCs. We investigated connections of the target cells of the IOTCs in chicken and quail, using light and electron microscopic immunohistochemistry. We show that axon terminals of the IOTC make synaptic contacts with protein kinase Cα (PKCα)-immunoreactive (ir) bipolar cells (PKCα-BCs) in lamina 1 of the IPL. Furthermore, with prolonged electrical stimulation of the isthmo-optic nucleus (ION) on one side, whose neurons send their axons to the contralateral retina and make synaptic contacts there with IOTCs, phosphorylation of cAMP response element-binding protein was observed in the PKCα-BCs in the contralateral retina, but not in the ipsilateral retina. This suggests that electrical stimulation of ION activated PKCα-BCs through synapses from IOTCs to PKCα-BCs, thus stimulating transcription in PKCα-BCs. Thus, centrifugal attentional signals may facilitate visual responses of RGCs via the PKCα-BCs.

DOI： 10.1002/cne.25491

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PubMed

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（大学・研究所紀要）  

開催年月日： 2018年10月

記述言語：英語   会議種別：ポスター発表  

開催地：OIST カンファレンス・センター  

開催年月日： 2017年9月

記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

開催地：鹿児島大学　郡元キャンパス  

鳥類網膜への遠心性投射系である向網膜系と,その向網膜系が網膜に送る向網膜信号に関 する2つの作業仮説を実験結果とともに紹介する.

開催年月日： 2016年1月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

開催地：鹿児島大学  

鳥類には，脳から対側網膜へ向かう発達した遠心性制御系(向網膜系)が存在する．様々な実験的根拠から，向網膜系が網膜に向かって発する向網膜信号は空間的注意として機能し，網膜出力を局所的に増強していると考えられている．本研究では，向網膜系の2次ニューロンであるIOニューロンが形成する向網膜神経核(ION)にGABA-A受容体作動薬(ムシモール)を注入することで，向網膜信号を可逆的に遮断した．三面のタッチディスプレイで構成された広域視野刺激呈示装置を用いた標的への到達運動課題で，注入対側(注入したIONが修飾する視野)では正答率が有意に低下し，注入同側では逆に有意に上昇することを見出した．このことは，左右それぞれの網膜出力を修飾する両側の向網膜系が，機能的に競合していることを示唆する．

開催年月日： 2014年3月

記述言語：英語  

開催地：鹿児島  

国際学会

開催年月日： 2013年9月

記述言語：日本語  

開催地：福岡  

国内学会