眼球運動をてがかりとする精神機能の脳内メカニズムの解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13854029
• Research Institution: Okazaki National Research Institutes
• Principal Investigator: 伊佐 正 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 教授 (20212805)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 康 大阪大学, 大学院・生命機能研究所, 助教授 (60311198)
• Keywords: ニホンザル / 上丘 / ニコチン / サッケード運動 / 反応時間 / 薬物脳内微量注入 / distractor

Research Abstract

サルの上丘マップ上の異なる点の間の活動の相互作用について
視野の異なる部位に提示された視覚刺激は、特定部位の視覚刺激へのサッケードの潜時や軌道を修飾するような「注意のdistractor」として作用することが知られている。このようなdistractorの効果の作用点として中脳の上丘が考えられているが、どのような機構で異なる視野上の点同士の相互作用が起きているかは明らかでなかった。そこで今回、視覚刺激に対してサッケードを行うよう訓練したニホンザルにおいて上丘中間層に持続的な脱分極応答を起こすことが知られているニコチン10mMを0.5-2μlという微量を局所注入し、上丘の空間マップ上の特定の点を符合する領域の活動を持続的に上昇させることが注入部位と異なる点によって符合されるサッケードの反応時間や軌道に対して与える作用を解析した。その結果、(1)ニコチン注入は注入部位周辺の点によって制御されるサッケードの潜時を顕著に短縮させるが他の部位のサッケードには関係しない、(2)注入部位からやや離れた部位によって制御されるサッケードは注入部位に対して湾曲するような軌道を生成させる、ということが明らかになった。また終点に関しても注入部位を指標提示部位の中間に向かうサッケードが起きることも確認できた。以上の結果からニコチン注入による局所的活動の上昇は視覚指標提示によって異なる部位に生じた活動の増加といわゆる"averaging"の作用を示すことが明らかになった。このことは注意のdistractorの作用機構を考察する上で重要な知見であると考えられる。

Research Products

• [Publications] Kobayashi Y, Inoue Y, Yamamoto M, Isa T, Aizawa H: "Contribution of pedunculopontine tegmental nucleus neurons to performance of visually guided saccade tasks in monkeys"Journal of Neurophysiology. 88. 715-731 (2002)
• [Publications] Endo T, Isa T: "Postsynaptic and presynaptic GABA_B receptor-mediated inhibition in rat superficial superior colliculus neurons"Neuroscience Letters. 322. 126-130 (2002)
• [Publications] Saito Y, Isa T: "Local excitatory network and NMDA receptor activation generate a synchronous and non-linear bursting command from the superior colliculus"Journal of Neuroscience. (In press). (2003)
• [Publications] Katsuta H, Isa T: "Release from GABA_A receptor-mediated inhibition unmasks interlaminar connection within superior colliculus in anesthetized adult rats"Neuroscience Research. (In press).
• [Publications] Isa T, Sasaki S: "Brainstem control of head movements during orientation, organization of the premotor circuits"Progress in Neurobiology. 66. 205-241 (2002)
• [Publications] Yamashita T, Isa T: "Fulfenamic acid sensitive, Ca^<2+>-dependent inward current induced by nicotinic acetylcholine receptors in dopamine neurons"Neuroscience Research. (In press).
• [Publications] Isa T: "Intrinsic processing in the mammalian superior colliculus"Current Opinion in Neurobiology. 12. 668-677 (2002)
• [Publications] Kobayashi Y, Isa T: "Sensory-motor gating and cognitive control by the brainstem cholinergic system"Neural Networks. 15. 731-741 (2002)
• [Publications] Isa T: "Intrinsic processing in the mammalian superior colliculus"Current Opinion in Neurobiology. 12. 668-677 (2002)
• [Publications] Kobayashi Y, Isa T: "Sensory-motor gating and cognitive control by the brainstem cholinergic system"Neural Networks. 15. 731-741 (2002)