手の視覚像の移動課題における左右の腹側運動前野と背側運動前野の役割

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13035004
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 虫明 元 東北大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (80219849)
• Keywords: 背側運動前野 / 視覚像 / 運動制御

Research Abstract

大脳皮質の運動前野は、視覚的な誘導のもとに到達運動を制御することに関与すると考えられている。この場合に、手の視覚像からの視覚的な空間情報が、運動を行う場合どのように使われているかはが重要な問題であるが、不明な点が多い。そこで、ビデオ装置をもちいて、サルに手の視覚像の特定部位でターゲットを捕捉する課題を訓練し、運動前野の背側部から細胞活動を記録して、実際の手の運動と、視覚像の運動とどちらをより反映するかを解析した。実際の手は見えないで、スクリーン上の手の視覚像をターゲットに移動させるので、適宜スクリーンの像を左右反転することで、視覚像と実際の手のどちらの運動に関与するかを調べた。また視覚像の左右のどちらをターゲットに移動させるかを指定することで、視覚像に基づいて運動させるようにした。運動直前の待機時期の背側運動前野の細胞活動を解析すると以下の点が明らかになった。1)多くの背側運動前野の細胞は、実際の手の運動より、視覚像をどのように移動させるをを反映した。2)背側運動前野の細胞の多くのは、視覚像のどの部位でターゲットを捕捉するかに依存した活動変化を示した。この視覚像の部位に依存した活動は、スクリーンの像を左右反転すると、実際の手の左右でなく、像の相対的な右左を表現していることも判明した。

Research Products

• [Publications] Mushiake H, Saito N, Sakamoto K, Sato Y, Tanji J: "Visually based path-planning by Japanese monkeys"Brain Res Cogn Brain Res. 11. 165-169 (2001)
• [Publications] 虫明 元: "問題解決とその神経機構"認知科学の新展開2 コミュニケーションと思考. 2. 204-232 (2001)
• [Publications] Fujii N, Mushiake H, Tanji J: "Distribution of eye-and arm-movement related neuronal activity in the supplementary eye field, and in the supplementary and presupplementary motor areas of monkeys"J Neurophysiol.. (in press). (2002)