垂直及び回施眼球運動発現の脳幹神経機構と小脳片葉の関与

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外眼筋は頭蓋に対し特定の3次元空間座標を持つが、この座標は種々の眼球運動制御系が再現する脳領域の座標とは異なる。従ってこれら眼球運動系が最終的に眼筋を駆動するためには、それぞれの脳領域で再現された座標を眼筋の座標に変換する機構が必要になる。前庭眼反射では空間的信号変換の他に入力加速度を眼球位置に変換する時間的信号変換も要求される。本研究は垂直眼球運動系におけるこれらの信号変換機構の解明を目的として覚醒ネコで脳幹と小脳片葉neuronの発射特性を解析した。Cajal間質核領域でpitch回転に応答したneuronでは垂直眼球運動と密接に関連したburst-tonicとtonic neuronに加えて、急速眼球運動にはよく対応し、それに先行してburst発射したが、不規則な持続発射を示し、burster-driving neuron(BDN、Ohki et al 1988)の性質を備えたneuronも多数記録された。Cajal核とそのごく近傍の網様体に下向きBDNがあり、それによりさらに外側部および尾側部に上向きBDNが見つかった。下向きBDNは前半規管から、上向きBDNは後半規管から主要な興奮入力を受けた。pitch回転に応答した小脳片葉Purkinje細胞は不規則な持続発射を示し、眼位には密接に対応しなかった。これらneuronの大多数は反対側の後半規管から主要な興奮性入力を受けた。一側Cajal核の化学的不活性化により同側眼の持続的な内旋、反対側眼の外旋を起し、両側不活性化により上向き下向きサッカードとも眼位保持が選択的に障害され、その時定数は平均0.4秒迄短縮した。さらに下向き急速眼球運動の発現回数が選択的に減少した。小脳片葉のpitch回転応答領域の不活性化により下向き眼位の保持が選択的に障害されたが、その時定数の平均は1.2秒であり、Cajal核の不活性化効果とは異なった。