精神分裂病の眼球運動障害に対する神経伝達物質の役割-サル前頭眼野.前頭前野への受容体作動薬.拮抗薬微量注入による解析-

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07671043
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 福島 順子 北海道大学, 医療技術短期大学部, 助教授 (40208939)
• 研究分担者: 福島 菊郎 北海道大学, 医学部, 教授 (70091486)
• キーワード: Schizophrenia / eye movement / frontal eye field / saccade / smooth pursuit / Vestibulo-ocular reflex / gaze / muscimol

研究概要

精神分裂病患者の眼球運動障害がHolzmanら、Fukushimaらにより報告され、その責任領域として、前頭眼野、前頭前野が考えられている(McAvoy 1994,Fukushima 1994)。分裂病患者における眼球運動障害の神経機構を明らかにし、さらにどの伝達物質が関与するかを調べるために、平成8年度は以下の実験を行った。ニホンザル2頭にsaccade task, smooth pursuitさらに前庭入力を加えたVOR suppresion, VOR fixationの訓練を行った。課題を行えるようになった後、記録のためのシリンダーを左右前頭眼野、前頭前野の直上に埋め込み、エルジロイ電極にて前頭眼野の弓状溝とその近傍から、saccade、smooth pursuit、また前庭入力に応答する単一ニューロン活動を記録した。Saccadeに応答するニューロンは、多数記録されたが、fixationに応答するニューロンは少数であった。Smooth pursuitに応答するニューロンも弓状溝底から多数記録され、多くは眼球速度に対応していた。また、前庭入力も加えた視線速度に応答するニューロンも多数記録された。これらの課題に応答したニューロン60個の最適方向は、水平、垂直、斜め等があった。
GABA agonistであるmuscimol 10-30μgをこれらのニューロンの記録された部位にマイクロシリンジにて注入したところ、30分後よりsmooth pursuitの眼球速度が低下し、catch up saccadeの混入が見られた。この所見は、視標の速度が速いほど著明であり、またニューロンの最適方向が障害された。VOR suppresion, VOR fixationにおいても、障害が見られた。Saccade taskでは、30分後には明らかな障害がなかったが、60分後より、潜時の増加、最高速度の低下、振幅の低下が観察された。Smooth pursuitのmuscimol注入による障害は、精神分裂病患者のsmooth pursuitの障害に類似しており、前頭眼野のsmooth pursuitに応答するニューロンの不活化により説明可能と考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Fukushima K, Chin S, Fukushima J, Tanaka M: "Simple-spike activity of floccular Purkinje cells responding to sinusoidal vertical rotation and optokinetic stimuli in cats." Neuroscience Research. 24. 275-289 (1996)
• [文献書誌] Fukushima K, Chin S, Fukushima J, Kurkin S: "Further evidence for the specific involvement of the flocculus in the vertical vestiblo-ocular reflex(VOR)." Prog. Brain Research. 112. 431-440 (1996)
• [文献書誌] Fukushima K, Fukushima J, Chin S, Tsunekawa H, Kaneko: "Cross-axis vestibulo-ocular reflex induced by pursuit CRS. training in alert monkey." Neuroscience Research. 25. 255-265 (1996)
• [文献書誌] Fukushima K, Tanaka M, Suzuki Y, Fukushima J, Yoshida T.: "Adaptive changes in human smooth pursuit eye movement." Neuroscience Research. 25. 391-398 (1996)
• [文献書誌] Fukushima J & Fukushima K.: "Antisaccade abnormalities and frontal lobe dysfunction in schizophrenia." Proc. Regional Meeting of the World Biological Psychicity. 2. 13-14 (1996)
• [文献書誌] Fukushima K, Fukushima J, Tsunekawa H, et al.: "Simple-spike activity of floccular Purkinje cells responding to vertical pursuit and pitch rotation in alert monkrys." Abs. 26 the Soc. Neurosci. Am.22. 1091- (1996)