Stimulus intensity affects cortical processing mechanisms of visual information. There have been reports about the effect on cortical response latency and gamma-band activation caused by stimulus intensity changes in mammals. However, gamma-band is still controversial both its frequency ranges and roles of early activation, this might because of the complexity of mammalian forebrain structure. A Brain of relatively simple structure of cerebrum but well developed visual pathway is found in turtles. In this study, we performed experiments to see whether stimulus intensity modifies turtle’s visual responses, and also elicits gamma-band activity. Then, we investigated same responses in the absence of gamma-band to confirm the significance of gamma-band in processing early sensory information. The result showed that gamma-band has little effect on cortical response latency. As a result, early gamma-band activation might be considered as a part of sensory coding process. This result might be helpful those who are working on the relation between early sensory processing and gamma-band activity in mammals and other reptiles.
시각 자극의 세기는 망막에서 대뇌 피질까지 이어지는 시각경로의 정보 처리에 영향을 준다. 사람을 포함한 원숭이, 쥐 등 포유류에 대한 연구에서는 시각 자극의 세기가 클수록 대뇌 피질의 반응이 크고 빠르다는 것이 이미 알려져 있다. 또한 최근 시각에 대한 인지, 응시 과정의 집중 등과 관련한 대뇌 전위의 감마밴드 역시 자극의 세기가 커짐에 따라 활성화 된다. 그러나 자극이 있은 후 유발되는 감마밴드는 사람의 EEG연구를 통해 나타나기도 하였으나 재현이 힘들고 자극정보의 처리인지 아니면 인지기능과 관련된 상의하달 처리 메커니즘과 관련되어 있는 것인지 논란의 여지가 있다. 이는 포유류의 잘 발달된 전뇌의 피질 구조 및 복잡성에 그 이유가 있을 것으로 본다. 거북의 대뇌는 그 피질의 구조가 포유류와 비교할 때 비교적 간단하며 시각 경로는 포유류 못지않게 잘 발달되어 있다. 감마밴드는 일반적인 포유류를 이용한 실험에서 그 범위 및 영역이 정해져 있지 않고 실험 개체마다 차이를 보이는 문제점이 있다. 그러나 거북에서는 감마밴드가 20Hz 근방으로 알려져 있다. 본 연구에서는 거북 등의 파충류에서 보고된 바 없는 자극의 세기에 따른 시각 피질의 유발 전위의 변화에 대해 먼저 살펴 보고자 한다. 또한 거북의 감마밴드가 자극의 세기에 따라 활성화 되는지를 확인한다. 반응 속도와 감마밴드 사이의 관련성을 두 가지 실험 결과로부터 살펴 본 결과 시각 자극에 대한 대뇌 유발 전위의 지연시간과 감마 밴드 사이의 상관성이 없다는 사실을 알 수 있었다. 이는 일반적으로 알려진 자극에 의해 유발되는 감마밴드가 자극 정보에 대한 처리 부분이라는 가설을 뒷받침한다. 아울러 강한 자극에 빠르게 반응하는 것은 대뇌 메커니즘에 의한다기 보다는 망막에서 시상을 거쳐 가쪽무릎체로 이어지는 피질 이전 단의 시각 경로에 영향을 받는다고 볼 수 있다.
