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本研究ではサルにおいて網膜から外側膝状体を介して第一次視覚野に投射するいわゆる膝状体系として作用すると考えられる上丘から視蓋前野を介して大脳皮質高次視覚野に投射する非膝状体系の機能を明らかにすることを目的としている。そので今年度の研究では上丘浅層に入力する視覚入力が視蓋前野を介して大脳皮質に至る経路をたどるのか、それとも上丘浅層から直接中間・深層に信号が伝播されて運動を駆動させるのか、その切り替えがどのように行われるのかを、サルのサッケード運動の反応時間を指標として調べることにした。
その結果、サッケード課題遂行中のサルの上丘にアセチルコリンのアゴニストであるニコチンを微量注入するとサッケードの反応時間は信号が一度視蓋前野から大脳皮質に伝えられて起きると考えられるような150msという長い時間から、浅層から中間・深層へ直接伝えられると考えられるような100msという短い時間に劇的に変化することが見出された。したがって、上丘へ入yろくするアセチルコリン作動性システムは上丘におけるニコチン受容体の活性化を介して、非膝状体系における視覚信号の流れの切り替えに関与し得ることが明らかになった。
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