Eye movement analysis in mice during eccentric rotation

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K09691
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56050:Otorhinolaryngology-related
• Research Institution: Nara Medical University (2022); Osaka University (2020-2021)
• Principal Investigator: Imai Takao 奈良県立医科大学, 医学部, 非常勤講師 (80570663)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 太田 有美 大阪大学, 大学院医学系研究科, 講師 (00598401) ; 原田 祥太郎 大阪大学, 医学部附属病院, 医員 (10824740) ; 島田 昌一 大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (20216063) ; 佐藤 崇 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (30756002)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 耳石動眼反射 / 半規管動眼反射 / 遠心力 / 眼球運動

Outline of Final Research Achievements

As semicircular canal and otolith are stimulated during the motion in our daily life, both of semicircular canal related vestibulo-ocular reflex and otolith related vestibulo-ocular reflex are induced. When mice undergo eccentric rotation, i.e., they are rotated while displaced from the axis of rotation, they undergo both rotational stimulation and linear acceleration, which induces eye movement that is the sum of canal related vestibulo-ocular reflex and otolith related vestibulo-ocular reflex. In this study, we analyzed this eye movement and showed that the axes of rotation of mice’s eyes were shifted to the direction of gravito-inertial acceleration which is the sum of gravity and centrifugal force.

Free Research Field

神経耳科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

すでに回転中の半規管動眼反射と直線運動中の耳石動眼反射を単独で解析する方法は存在していた。しかし、日常動作にて、我々には回転刺激のみ、もしくは直線加速度刺激のみが負荷されるということ稀であり、通常どちらも負荷される。当研究により、回転刺激と直線加速度刺激が同時に加わり、半規管動眼反射と耳石動眼反射の両者が誘発されている際の相互作用を解析することが可能になった。この研究結果を利用することにより、半規管、耳石器の単独の機能は正常であるが、半規管動眼反射と耳石動眼反射の相互作用だけが障害されている新たなめまいを訴える疾患を発見できると考えられる。