小脳傍片葉-小脳核系による追跡眼球運動機構序の生理及び解剖的研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05454676
• Research Institution: Jichi Medical University
• Principal Investigator: 永雄 総一 自治医科大学, 医学部, 助教授 (40164397)
• Keywords: 霊長類 / 運動制御 / 学習制御 / 追跡眼球運動 / 小脳 / ニューロン / 前庭動眼反射 / 神経回路網

Research Abstract

片葉及び隣接する腹側傍片葉と、前庭動眼反射(VOR)と追跡眼球運動の関わりを、生理学及び解剖学的に検討した。
1.慢性猿標本3頭を用いてユニット発射活動の記録した。主に頭の回転速度に選択的に反応するプルキンエ細胞は、片葉に存在するのに対して、追跡眼球運動の速度に選択的に応答するプルキンエ細胞は、腹側傍片葉に存在すろという結果を得た。即ち、VORを猿の頭と同時に動く視標を注視させて抑えた時(VOR-supression)には、片葉のプルキンエ細胞はVORの時と同じように頭の速度に特異的に反応するのであるが、腹側傍片葉の細胞には、視標を注視するための反応が強くみれれた。追跡眼球運動に特異的な反応は、おもに腹側傍片葉の細胞に認められた。
2.片葉と腹側傍片葉の入出力構造を解剖学的特徴を検索してみた。8例の猿の片葉もしくは腹側傍片葉にWGA-HRP,Fast BlueもしくはPHA-Lを微小注入し、順、逆行性に標識される神経終末や神経細胞体部の分布を、それぞれ組織学的に調べた。その結果、苔状線維入力と出力系に関しては、片葉は主に前庭神経系と結合しているのに対して、腹側傍片葉は主に橋核-小脳核と結合していた。一方、登上線維入力系に関しては、片葉と腹側傍片葉かなり共有しており、背側1/3はVLO部、中心部1/3は背帽部、腹側1/3はMAO部とそれぞれ結合していることが明らかになった。
これらの所見は、片葉は前庭系からの信号を修飾し,VORの制御しているのに対し、腹側傍片葉には、主に橋核由来の信号を修飾し、その結果を小脳核に出力して追跡眼球運動を制御していること示唆している。また、両者とも、ほぼ同じ性質の登上線維系の誤差信号を、用いていることが想像される。

Research Products

• [Publications] Nagao;S,Hiramatsu,T.: "Responsiveness of flocculus and ventral paraflocculus Purkinje cells to vestibulo-ocular reflex(VOR )and smooth pursuit eye movements." Japanese Jomal of Physiologyor. 43,Suppl.2. 571 (1993)
• [Publications] 永雄 総一: "小脳の伝達物質" CLINICAL NEUROSCIENCE. 11. 24-28 (1993)
• [Publications] Nagao S.,Kitamura T,Yamada,J.: "Functional and anatomical differences of the flocoulus and its relation to oculomotor control." A bstracts for Controversis in Neuroscience IV:Motor learning and synaptic plasticity in the cerebellum. 4. 13 (1993)
• [Publications] Nagao S.: "Neural circuits underlying VOR plasticity." Journal of vestibular research. (印刷中). (1994)