Orienting movementにおける頚運動制御の中枢機序の解析

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63480104
• Research Institution: Faculty of Medicine, University of Tokyo
• Principal Investigator: 佐々木 成人 東京大学, 医学部(医), 助教授 (50110490)
• Keywords: Forel野 / 頚指向運動 / 垂直性 / 脳幹網様体

Research Abstract

前年度Forel野(FFH)ニュ-ロンが頚筋運動ニュ-ロンに直接及び橋・延髄の網様体脊髄路細胞を介して2シナプス性に結合することを明らかにした。この結合は頭挙上筋に特異的であった。本年度はFFHニュ-ロンの機能を調べるため頚指向運動を行うように訓練した猫のFFHにカイニン酸を微量注入しこの部の細胞のみを選択的に破壊して、運動障害を調べた。猫はperimeterの前に立つように訓練した。perimeterには水平に7個、垂直方向に12個の赤外線発光ダイオ-ド(LED)が取り付けてあり、中央のLEDが点灯すると猫はこれを注視した。中央のLEDが消え即座に他の周辺のLEDが点灯すると猫はこれに向かって頭を動かし注視する。この時の眼球運動(EOG)、頚筋筋電図、Sel spot systemにより頭の動きを同時に記録し解析した。垂直性頚運動は頚と体幹の接合部での回転運動(neck rotation)、atolanto-occpital joint付近での回転運動(head rotation)、おもに前肢による頭の平行運動(parallel shift)の3種類に大別された。頚指向運動では頭挙上筋のburst発火、垂直方向のsaccadeは頭の動きにそれぞれ約100ms、10-20ms先行した。頭の最大角速度と回転角は正の相関を示しそのslopeは10deg/sec/degであった。両側のFFHにカイニン酸を微量注入すると、注入後10分内に両側の頭挙上筋、体幹筋の活動が増大し始め、頭、体幹は直線状になった。注入後約1日で頚、体幹筋のト-ヌスは低下し、頭は下がったままとなった。注入後3回以内に筋ト-ヌスも正常に戻り、頭を挙上し正常な位置に保てるようになった。垂直方向への頚指向運動、saccadeは完全に消失したが、水平方向の指向運動は全く正常であった。その後垂直性頚指向運動は主にparallel shiftで補償されたが、vertical saccade,head rotation,neck rotationは消失したままであった。以上よりFFHが垂直頚指向運動、特に回転運動成分のpremoter centerであることがわかった。

Research Products

• [Publications] Itouji,T.: "Effects of lesion of the superior colliculus on orienting movements of the head in the cat." Neuroscience Research. Supp1.9. S88 (1989)
• [Publications] Iwamoto,Y.: "Input-output organization of reticulospinal neurones,with special reference to connexions with dorsal neck motoneurones in the cat." Exp.Brain Research. (1990)
• [Publications] Iwamoto,Y.: "Monosynaptic excitatory connexions of reticulospinal neurones in the nucleus reticularis pontis caudalis with dorsal neck motoneurones." Exp.Brain Research. (1990)
• [Publications] Isa,T.: "Control of vertical head movement via Forel's field H." The Head-Neck Sensory Motor System. (1990)
• [Publications] Sasaki,S.: "Reticulospinal control of head movements in the cat." The Head-Neck Sensory Motor System. (1990)