運動性視床による運動のタイミングの調節機構

运动丘脑对运动时间的调节

• 批准号: 17700363
• 负责人: 田中 真樹
• 金额: $ 2.3万
• 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17700363/
• 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(とくに外側部)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性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上行性の信号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をモデルとして、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、平成17年度にNature Neuroscience誌に発表した。本年度はこの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。また、運動性視床から記録された眼球位置信号、smooth pursuit信号について定量的な解析を行った。これらの研究成果は平成18年度に開催された国内外のシンポジウム・研究会で発表し、またその一部は専門誌上にて発表した。平成17年度から2年間にわたる本研究課題で得られた成果は、今後新たな研究課題の中でさらに発展させることができると期待される。

在眼部运动系统中，基底神经节和小脑形成了前进的途径，并被认为可以修改和调节从大脑到脑干的运动信号。但是，另一方面，基底神经节和小脑（尤其是侧面部分）通过丘脑向脑皮质发送信号，案例研究和功能成像研究表明，在躯体运动系统中，这种上升途径与运动计划和决策涉及该升高途径。特别是，众所周知，这些上升信号对于调节运动时机很重要，并且引起人们的注意作为异常的神经基础，引发了皮层病变的运动运动。在这项研究中，使用眼动作为模型，我们研究了使用猴子运动计划阶段皮层信号的作用。先前的研究发现，运动丘脑的失活延长了记忆引起扫视向对侧的潜伏期，并于2005年发表在《自然神经科学》杂志上。今年，我们详细分析了该实验之前和之后获得的神经活动。在许多情况下，当响应视觉刺激进行运动以及在延迟期间观察到的堆积活性的潜伏期与内部触发的任务中的扫视潜伏期很好地相关时，扫视前的燃烧活性的大小没有差异。这表明电动机丘脑提供了脑皮质的时间信息，以确定运动信号的时机，而不是运动信号本身。此外，对眼睛位置信号进行了定量分析，并从电动机丘脑记录下来的平滑追随信号。这些研究结果在2006年举行的国内和国际研讨会和研究会议上提出，其中一些是在专业期刊上提出的。可以预期，从2005年开始持续了两年的研究主题获得的结果可以在新研究主题的未来进一步发展。

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.

運動性視床による眼球運動の制御

运动丘脑对眼球运动的控制

• 发表时间: 2006
• 期刊: 実験医学 24巻15号(増刊)
• 作者: Matsunaga H;Tanaka S;Sasao F;Nishino Y;Takeda M;Tomonaga K;Ikuta K;Amino N.;Tanaka M.;田中真樹
• 通讯作者: 田中真樹

Spatiotemporal properties of eye position signals in the primate central thalamus.

灵长类中央丘脑眼睛位置信号的时空特性。

• 发表时间: 2007
• 期刊: Cerebral Cortex (in press)
• 作者: Matsunaga H;Tanaka S;Sasao F;Nishino Y;Takeda M;Tomonaga K;Ikuta K;Amino N.;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.