随意性追跡眼球運動の神経機構の生理学的研究

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02670046
• 研究機関: 自治医科大学
• 研究代表者: 永雄 総一 自治医科大学, 医学部, 助教授 (40164397)
• キーワード: 小脳 / 運動系 / 前庭動眼反射 / 追跡眼球運動 / 日本ザル / 学習制御 / シナプス / 可望性

研究概要

前庭動眼反射(VOR)に特異的に応答するプルキンエ細胞と、追跡眼球運動に特異的に応答するプルキンエ細胞の空間的分布を、片葉及び隣接する腹側傍片葉において、生理学及び解剖学的に検討した。慢性猿標本を用いてユニット発射活動の記録したが、VORに応答し主に頭の回転速度に選択的に反応するプルキンエ細胞は、片葉に存在するのに対して、追跡眼球運動の速度に選択的に応答するプルキンエ細胞は、腹側傍片葉に存在した。さらに、VORを猿の頭と同時に動く視標を注視させて抑えた時(VOR-supression)には、片葉プルキンエ細胞はVORの時と同じように頭の速度に特異的に反応するのであるが、腹側傍片葉の細胞はVOR-supressionの時により強く反応した。次に、片葉と腹側傍片葉のそれぞれの解剖学的特徴を検索してみた。6例の猿の片葉もしくは腹側傍片葉にWGA-HRP、1例にはPHA-Lを微小注入し、順行性に標識される神経終末、逆行性に標識される神経細胞体部の脳内分布をそれぞれ組織化学的に調べた。その結果、片葉は主に前庭神経核(内側核、外側核、上核)に出力しているのに対して、腹側傍片葉は主に小脳歯状核と中位核に出力していた。また苔状線維入力の起源の分布にも差があり、片葉には、前庭神経節や前庭核、橋被蓋網様核から主に入力していたが、腹側傍片葉には、橋被蓋網様核や橋核から主に入力していた。一方、もう1つの入力系である登上線維系の下オリーブ核内の起始細胞は、片葉、腹側傍片葉ともに内側副核に見られた。これらの生理及び解剖学的所見を総合すると、片葉は、登上線維系の誤差信号を参照して、前庭神経や前庭核系からの頭の速度の信号を修飾し、VORの制御しているのに対し、腹側傍片葉には、主に橋被蓋網様核や橋核由来の視標の速度ないし眼球運動の速度の信号を修飾し、その結果を小脳歯状核ないし中位核に出力して追跡眼球運動を制御していると想像される。

研究成果

• [文献書誌] Nagao S: "Different roles of flocculus and ventral paraflocculus for oculomotor control in the primate" NeuroReport. 3. 13-16 (1992)
• [文献書誌] Nagao S,Nakamura N,Yamada J,Kitamura T.: "Difference of afferent and efferent connections of monkey flocculus and ventral paraflocculus and its relevance to oadonotor function" Society for Neuroscience Abstract. 18. 854-854 (1992)
• [文献書誌] Nagao S,Nakamura N,Yamada J,Kitamura T: "Difference of afferent and efferent connections of the primato flocculus and ventral paraflocculus revealed by WGA-HRP methed." Japanese Journal of Physiology Supplement. 42. 574-574 (1992)
• [文献書誌] Nagao S,Kitamura T,Yamada J.: "Different role of flocculus and ventral paraflocculus in oculomotor control vevealed by anatomical methods" Neuroscience Research.Supplement. 17. 227-227 (1992)
• [文献書誌] 永雄 総一: "小脳の神経伝達物質" Clinical Neuroscience. 11. 24-28 (1993)
• [文献書誌] 永雄 総一: "ブレインサイエンス研究報告集-5 小脳による追跡眼球運動の制御機構" ブレインサイエンス振興財団, 142 (1992)
• [文献書誌] Nagao S: "Vestibular and brain stem control of eye,head and body movements.「Role of cerebellar flocculus in the adaptive control of rerlex eye movements」" Karger, 466 (1992)