近見反応の大脳内階層的情報処理機構についての研究

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05267219
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 板東 武彦 新潟大学, 医学部, 教授 (50029534)
• キーワード: 大脳 / 視覚連合領 / 眼球運動 / 運動制御 / 神経生理学 / 近見反応 / 焦点調節 / 輻輳

研究概要

本研究は大脳視覚連合領(LS皮質)が近見反応に果たす役割を通じ、当領域の階層的情報処理を分析する研究の一部である。近見反応は輻輳眼球運動・焦点調節・瞳孔縮小を要素運動とする大脳性複合運動であり、その間の連関は適応的に変化する。動物(ネコ)は予め麻酔下で手術を行い、無痛的頭部固定用アダプタ・眼球運動測定用アイコイル・電極用チェンバーを装着した。実験は覚醒状態で行い、眼球運動は磁気サーチコイル法、屈折力は赤外線オプトメータにより測定した。動物はコンピュータ制御下に接近する視標に対し輻輳運動を行うよう訓練した。ニューロン活動・脳内微小刺激等は通常の方法で行った。
LS皮質中心視領域ニューロンの約3%は、その活動が輻輳運動・焦点調節の大きさ・速度と相関し、2群に分れた。I群活動は輻輳運動と相関し、焦点調節とは有意な相関を示さなかった。II群活動は焦点調節と相関し、且つ視標速度が速い場合に、輻輳運動と有意に相関した。従ってI群は輻輳運動関連ニューロン、II群は焦点調節関連で且つ視標速度が速い場合に焦点調節・輻輳運動間の連関に役割を果たすニューロンと結論した。
次にLS皮質の局所破壊を行い、その結果脱落する機能について調べた。後内側部LS皮質を電気凝固法により両側性に破壊した。破壊後(4匹)、視覚的に輻輳運動・焦点調節を誘発すると、速く大きい運動が有意に減少したが、遅く小さい輻輳運動・焦点調節は残存した。
以上の結果および既知の研究結果から、LS皮質は視覚対象の3次元空間内での動きについて視覚情報処理を行い、とくに速い視標運動に際して、脳幹の輻輳運動制御系・焦点調節制御系に促進的な信号を出力、迅速で正確な眼球運動・焦点調節を可能とすることが示された。

研究成果

• [文献書誌] TAKAGI,M.,et al.: "Ocular convergence-related neuronal responses in the lateral suprasylvian area of alert cats." Neuroscience Research. 15. 229-234 (1992)
• [文献書誌] BANDO,T.,et al.: "Functional roles of the lateral suprasylvian area in ocular nerar response in the cat." Neuroscience Research. 15. 162-178 (1992)
• [文献書誌] 板東 武彦: "奥行き知覚と輻輳眼球運動-輻輳運動をめぐる神経生理学研究" 神経眼科. 9. 486-492 (1992)
• [文献書誌] TAKAGI,M.,et al.: "Extrastriate cortical neurons correlated with ocular convergence in the cat." Neuroscience Research. 17. 141-158 (1993)
• [文献書誌] 板東 武彦,ら: "調節と輻輳と脳" 新潟医学会雑誌. 107. 223-226 (1993)
• [文献書誌] 板東 武彦: "輻輳型眼球運動-最近の進歩" 神経眼科. 10. 211-212 (1993)
• [文献書誌] TODA,H.,et al.: "Regional differences in ocular convergence evoked by microstimulation in the lateral suprasylvian area." Japanese Journal of Physiology. 43. S258 (1993)
• [文献書誌] YOSHIZAWA,T.,et al.: "Effects of ionotropic glutamate receptor antagonists on visually responsive neurons of the the postero-medial lateral suprasylvian area (PMLS) in cats." Japanese Journal of Physiology. 43. S249 (1993)
• [文献書誌] TODA,H.,et al.: "Prolonged potentiation of ocular convergence elicited by combination of visual and intracranial stimuli of the extrastriate cortex in cats." Neuroscience Research. 18. S166 (1993)