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眼球運動の制御には、眼球の速度と位置の信号が必要である。脳ではまず速度信号が作られ、これをもとに位置信号が作られる。この変換機構は神経積分器と呼ばれ、位置信号を持つニューロンで構成される正帰還回路であると考えられているが、現時点では具体的な実体は不明である。本研究では、覚醒ネコを用い、前庭神経核およびカハール間質核に存在する垂直系の位置ニューロンを対象とし、その投射結合関係を解析した。得られた結果は以下の通りである。前庭神経核の上核および内側核に、垂直下向きのオン方向を持つ位置ニューロンが見いだされ、同側前庭神経刺激に対し単シナプス性の興奮性応答を示し、対側前庭神経刺激に対しては抑制性応答を示した。頭部回転に対する応答から、この入力はそれぞれ同側後半規管と対側前半規管に由来することが明らかにされた。これらの前庭神経核位置ニューロンの一部は、反対側の前庭神経核刺激に対し逆行性の応答を示した。その閾値と潜時の分布を解析した結果、核内における軸索分枝の存在が確認され、交連性ニューロンであることが示された。さらに、カハール間質核と内側縦束の刺激効果を調べた結果、これらの交連性ニューロンは上行性の軸索側枝を持ち、内側縦束を通りカハール間質核にも投射することが明らかにされた。一方、カハール間質核には同側前庭神経核に投射する位置ニューロンが存在し、少なくとも一部は興奮性であることが示された。その標的となるニューロンは、交連性ニューロンとは別の前庭神経核位置ニューロンであることが示唆された。以上の結果から、垂直眼球位置をコードするニューロンが、前庭神経核とカハール間質核の相互経路、ならびに左右の前庭神経核の交連性経路に寄与することが明らかにされた。
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