運動のタイミングを制御する皮質下信号の探索

探索控制运动时间的皮层下信号

• 批准号: 17022003
• 负责人: 田中 真樹
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17022003/
• 关键词: 運動性視床; 眼球運動; 神経活動; タイミング; 運動発現; 霊長類; 神経生理学; 機能脱落

眼球運動系において基底核と小脳はいずれもフィードフォワード経路を構成し、大脳から脳幹に至る運動信号を修飾・調節していると考えられている。しかし一方、基底核と小脳外側部は視床を介して大脳皮質に信号を送っており、体性運動系ではこの上行経路が運動の企画や意思決定に関与していることが症例研究や機能画像研究によって示されている。中でも運動のタイミングの調節にこれらの経路が重要であることがよく知られており、皮質下病変における自発運動の開始異常の神経基盤として注目されている。本研究では眼球運動の計画段階における皮質下信号の役割をサルを用いて調べた。これまでの研究で、運動性視床の不活化により、反対側にむかう記憶誘導性サッカードの潜時が延長することを見いだした。とくに、固視点を消すことによって運動を開始させる従来の課題よりも、手がかり刺激が提示された後、一定時間の後に自発的に記憶誘導性サッカードをおこなわせるinternally triggered課題で障害効果が大きかった。このことは視床を経由する信号が自発性眼球運動の発現、特にその時間的調節に関与する可能性を示唆する。本年度はこの現象の再現性を確認した上で専門誌に発表し、さらには不活化実験の前後に得られた神経活動を詳細に解析した。サッカードに先行したburst activityの大きさは視覚刺激に応じて運動をおこなったときと自発的におこなったときで多くの場合違いがなく、その一方で遅延期間中にみられたbuildup activityの潜時はinternally triggered課題でのサッカードの潜時によく相関した。このことから運動性視床は運動信号そのものというよりも、自発運動のタイミングを決定するための時間情報を大脳皮質に供給していることが示唆される。

在动眼神经系统中，基底神经节和小脑都被认为构成前馈通路，修改和调节从大脑到脑干的运动信号。然而，另一方面，基底神经节和小脑外侧部分通过丘脑向大脑皮层发送信号，案例研究和功能图像表明，这条上升通路参与了躯体的运动规划和决策。研究表明。众所周知，这些通路对于调节运动时间很重要，并且作为皮质下病变中运动异常启动的神经基础而引起人们的关注。在这项研究中，我们利用猴子研究了皮层下信号在眼球运动规划阶段的作用。先前的研究发现，运动丘脑的失活会延长记忆诱发的针对另一侧的眼跳的潜伏期。特别是，在内部触发任务中，参与者在提示刺激出现一段时间后自发地进行记忆诱发的扫视，其损伤效果比在传统任务中更大，在传统任务中，他们通过消除注视来启动运动观点。 。这表明通过丘脑的信号可能参与自发眼球运动的表达，特别是它们的时间调节。今年，我们确认了这一现象的重现性，将其发表在专门期刊上，并进一步详细分析了灭活实验前后获得的神经活动。当响应视觉刺激而执行运动时和自发执行运动时，扫视之前的爆发活动的幅度通常是相同的，而在延迟期间观察到的积累活动的潜伏期与扫视潜伏期时间相关性良好。内部触发的任务。这表明运动丘脑为大脑皮层提供时间信息来确定运动的时间，而不是运动信号本身。

项目成果

Inactivation of the central thalamus delays self-timed saccades.

中央丘脑的失活会延迟自定时眼跳。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Nature Neuroscience 9
• 作者: Isoda M;Tsutsui K;Katsuyama N;Naganuma T;Saito N;Furusawa Y;Mushiake H;Taira M;Tanji J;O.Uemura;東島眞一;Tanaka M.
• 通讯作者: Tanaka M.

Effects of eye position on estimates of eye displacement for spatial updating.

眼睛位置对空间更新的眼睛位移估计的影响。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Neuroreport 16
• 作者: Ochiai T;Mushiake H;Tanji J.;Tanaka M.;Tanaka M.
• 通讯作者: Tanaka M.