サル頭頂連合野の手操作関連ニューロンの視覚的性質

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手の操作運動をコントロールするにはターゲットとなる3次元物体についての視覚情報とともに、遂行中の手の運動の視覚性フィードバックの情報が必要である。サルの頭頂間溝外側壁前方部にあるAIP野において手操作運動に関わるニューロン活動を記録し、特にその視覚的な性質について調べた。実験では、いろいろな形の3次元物体を用いて、それらを手で掴んで引っ張る手操作課題や物体の注視課題をサルに訓練した。この中で対象型のニューロンは、物体を注視するだけの課題でも反応し操作する対象となる物体の3次元的な形や大きさ傾きなどに選択的に反応し、物体の視覚的な3次元的特徴を表現していると考えられる。また、暗いところで反応がなくなるか弱くなり物体の注視課題では反応しない非対象型ニューロンは、操作する時の手の形がよく似ている物体では同じ程度の反応を示す傾向が認められた。そこで、非対象型ニューロンの反応をもとに多次元尺度法を用いて物体の類似性を検定すると、操作するときの手の形がよく似ている物体が互いにかたまってプロットされた。以上の結果から非対象型のニューロンは、現在進行中の手の運動を視覚的にモニターして手の運動を制御する視覚性フィードバック信号としての役割を担っていると推測された。現在、これを直接検証するために小型ビデオカメラでサルの手の運動をオンラインで撮影し、サルにモニターで自分の手の動きをみながら操作運動をする課題を訓練中である。この課題では自分の手の運動は見えるが操作する物体は見えない条件をデジタルビデオエフェクターにより実現しており、物体を操作する手の映像がいかにニューロンの発火に関わっているかを検討することが可能である。また、サル自身は手を動かさずに、操作する手の映像だけを見せて、運動と視覚刺激を分離してニューロンの反応を記録する予定である。