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運動システムの干渉機構とそこに現れる適応学習の神経機構(前庭動眼反射と滑動性眼球運動の干渉系を用いた研究)

研究課題

研究課題/領域番号 10878153
研究種目

萌芽的研究

配分区分補助金
研究分野 神経・筋肉生理学
研究機関北海道大学

研究代表者

福島 菊郎 (1999)  北海道大学, 医学部, 教授 (70091486)

佐藤 寿和 (1998)  北海道大学, 医学部, 助手 (20292013)

研究分担者 鈴木 康夫  北海道大学, 医学部, 講師 (40221329)
福島 菊郎  北海道大学, 医学部, 教授 (70091486)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1999年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1998年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードサル / 視線運動 / 滑動性眼球運動 / 前庭動眼反射 / 小脳片葉・腹側傍片葉 / 小脳虫部 / 前頭眼野 / 視標速度 / 適応学習
研究概要

脳は視覚入力を適切に取り込むために、種々の眼球運動サブシステムを使い分けるが、実際の運動中はサブシステムが単独で働くことは殆どなく、サブシステム同士で干渉しながら視覚入力を取り込む。さらにこのような干渉が持続すると、これらサブシステムにおける適応学習をも引き起こす。本研究では、まず視線信号の形成における滑動性眼球運動と前庭動眼反射系の干渉機構を調べるため、訓練した日本サルを用い、小脳虫部から滑動性眼球運動に応答した42個のプルキンエ細胞活動を、滑動性眼球運動、前庭動眼反射抑制課題、前庭動眼反射(x1)課題を用いて調べた。虫部の滑動性眼球運動に応答したプルキンエ細胞は、殆どすべて、前庭動眼反射抑制課題にも応答し、両課題における最適応答方向はあらゆる方向を向いていた。個々の細胞について応答特性を詳細に調べると、約半数の細胞は、滑動性眼球運動と前庭動眼反射抑制課題における最適応答方向がほぼ一致し、両課題における個々の細胞の応答の大きさは、有意に相関したが、前庭動眼反射(x1)課題とは有意の相関を示さなかった。この結果は、虫部の応答が、前回調べた前頭眼野の応答と類似することを示す。次に滑動性眼球運動と前庭刺激の干渉による適応学習機構を調べるため、両刺激を直交軸で与え、この干渉刺激の訓練中に前頭眼野の滑動性眼球運動応答ニューロンを記録し、同一ニューロンの応答を訓練前後で比較した。訓練前は完全な暗黒下での前庭回転刺激単独によっては、この刺激と直交する眼球運動応答は見られず、ニューロン応答も見られなかった。30-60分の訓練後、直交軸に前庭回転刺激単独により、有意な眼球運動応答が出現し、それに対応してニューロン応答も出現した。以上の結果は、滑動性眼球運動と前庭刺激の干渉による適応学習には、小脳片葉・傍片葉のみならず、前頭眼野も関わることを示唆する。

報告書

(2件)
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (11件)

  • [文献書誌] Sato, T., Yokoyama, R., Fukushima, J., Fukushima, K.: "Latency of cross-axis vestibulo-ocular reflex induced by pursuit training in monkeys"Neurosciscience Research. 33. 65-70 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Fukushima, K., Fukushima, J., Sato, T.: "Vestibular-pursuit interactions : gaze velocity and target velocity signals in the monkey frontal eye fields"The Annals of the New York Academy of Sciences. 871. 248-259 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Fukushima, K., Fukushima, J., Kaneko, CRS., Fuchs, AF.: "Vertical Purkinje cells of the monkey floccular lobe : simple-spike activity during pursuit and passive whole body rotation"Journal of Neurophysiology. 82. 787-803 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Fukushima, K., Sato, T., Fukushima, J., Shinmei, Y., Kaneko, CRS: "Activity of smooth pursuit-related neurons in the monkey periarcuate cortex during pursuit and passive whole body rotation"Journal of Neurophysiology. 83. 563-587 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Fukushima, K., Sato, T., Fukushima, J., Kurkin, S.: "Cross axis VOR induced by pursuit training in monkeys : further properties of adaptive responses"Archives Italiennes de Biologie. 138. 49-61 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Takeichi, N., Fukushima, K., Sasaki, H., Yabe, I., Tashiro, K., Inuyama, Y.: "Dissociation of smooth pursuit and VOR-cancellation in spinocerebellar ataxia type 6"Neurology. (in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Sato T: "Latency of cross-axis vestibulo-ocular reflex.induced by pursuit training in monkeys." Neurosci Res. 33. 65-70 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Fukushima K: "Cross axis VOR induced by pursuit training in monkeys : further properties of adaptive responeses." Arch.ital.Biol.(in press). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Fukushima K: "Vestibular and target velocity signals in and near the frontal eve field of alert monkeys" International Tinnitus Journal. 4. 16 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Fukushima K: "Target velocity signals in frontal gaze-velocity neurons and severe impairments of smooth gaze tracking following muscimol infusion into the frontal eye flields (FEF) of trained monkeys." Neurosci Res Suppl. 22. S170 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Fukushima K: "Role of the frontal eye fields (FEFs) and cerebellar floccular lobe in generation and maintenance of gaze velocity signals." Neurosci Res. 22. S56 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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