眼球運動の調節における運動性視床の役割

运动丘脑在调节眼球运动中的作用

• 批准号: 14780616
• 负责人: 田中 真樹
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14780616/
• 关键词: 眼球運動; 背側視床; 神経活動; 霊長類; 運動性視床

運動系の各段階における情報処理の結果は帰還性経路を経てより上位の中枢につたえられ、運動計画の更新や感覚入力の解釈に利用される。視床-大脳経路は脳幹、小脳、大脳基底核などの皮質下運動中枢から発した信号を上行性につたえ、その特性を知ることは運動の制御機構を理解する上で重要である。本課題では行動中のサルの運動性視床から単一ニューロン活動を記録した。髄板内核群の周辺領域からサッカードあるいは眼球位置に関連した細胞を多数記録した。いずれも約半数が眼球運動にわずかに先行して活動を変化させた。サッカードに先行してバーストするものの多くは方向選択性をもち、その至適方向は視野のあらゆる方向に分布していた。これに対し、眼球位置に対応するものは水平あるいは垂直方向に至適方向をもち、あきらかなmovement fieldをもたなかった。また、サッカードに関連したものの中には視覚誘導性サッカード課題よりも記憶誘導性課題で活動が増強するものが見いだされた。これらの結果から視床におけるサッカード信号と眼球位置信号はそれぞれ眼球運動系の異なった段階から供給されていることが示唆された。具体的にはサッカード信号は基底核あるいは上丘からもたらされ、眼球位置信号は基本的には脳幹にある神経積分器からの信号をうけていると考えられる。しかし、眼球位置に関連したものの多くはヒステリシスをもっており、忠実に眼球位置をコードしているわけではなく、視床内あるいは視床に至るまでに何らかの修飾をうけていると予想される。さらに、これら記憶誘導性サッカード、遅延期間、あるいは眼球位置に関連した細胞の一部は滑動性眼球運動の最中にも活動を変化させた。これらのことから大脳皮質は、視床を介した経路により、皮質下運動中枢の複数の段階における情報処理の結果をモニターしていることが明らかになった。

然后，电动机系统每个阶段的信息处理结果将通过通往高级中央部分的反馈路径，并用于更新电机计划并解释感觉输入。丘脑脑途径上升从脑干，小脑和基底神经节等皮层运动中心发出的信号，并且了解它们的特征对于理解运动控制机制非常重要。在此任务中，从行为猴子的运动丘脑记录了单个神经元活动。许多与扫视或眼位位置相关的细胞都是从核组的外围区域记录的。在所有情况下，大约一半的患者改变了眼睛运动之前的活动。扫视前面的许多爆发具有方向选择性，它们的最佳方向分布在视野的各个方向上。相比之下，与眼球位置相对应的人具有最佳的水平或垂直方向，并且没有清晰的运动场。此外，在与扫视有关的那些人中，在记忆引起的任务而不是视觉引起的扫视任务中增强了活动。这些结果表明，丘脑中的扫视信号和眼部位置信号是从眼运动系统的不同阶段提供的。具体而言，扫视信号源自基底神经节或上丘，并且基本上认为眼部位置信号是从位于脑干中的神经整合器传播的。但是，大多数与眼睛相关的事物都具有滞后性，并且不会忠实地编码眼睛位置，并且有望在丘脑内部或直到丘脑内进行一些修改。此外，其中一些记忆引起的扫视，延迟期或与位置相关的细胞在滑眼运动过程中也改变了活性。这些结果表明，大脑皮层通过丘脑介导的途径在皮层运动中心的多个阶段监测信息处理。

项目成果

Tanaka M.: "Contribution of signals downstream from adaptation to saccade programming."Journal of Neurophysiology. 90・3. 2080-2086 (2003)

Tanaka M.：“适应下游信号对扫视编程的贡献”。神经生理学杂志 90・3（2003 年）。

Tanaka M., Lisberger S.G.: "Role of arcuate frontal cortex of monkeys in smooth pursuit eye movements. I. Basic response properties to retinal image motion and position"Journal of Neurophysiology. 87・6. 2684-2699 (2002)

Tanaka M.，Lisberger S.G.：“猴子的弓状额叶皮层在平滑追踪眼球运动中的作用。I.对视网膜图像运动和位置的基本响应特性”《神经生理学杂志》87・6（2002）。