視覚空間から運動空間への脳内座標変換処理過程の解析

大脑从视觉空间到运动空间的坐标变换过程分析

基本信息

批准号：
08279204
负责人：
蔵田潔
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Tohoku 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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

上肢の視覚誘導性運動においては、脳内において視覚に基づく空間地図が形成され、それが運動の実行に必要な身体座標へと複数の過程を経て変換されると考えられているが、この変換に重要な役割を果たしている領域として運動前野(特に腹側部)に注目し研究を進めてきた。もしこの領域の活動が視覚座標空間を反映しているなら、左右いずれの上肢を運動する際にも同様の活動を示し、運動空間座標を反映しているならば、左右いずれかの上肢を運動するかに依存して活動を示すと思われる。一方、これまでのニューロン活動記録の研究により、運動前夜は四肢、特に上肢の運動を両側性に支配すると考えられてきたが、運動前野が上肢の運動を両側性に支配するのか、それとも一次運動野のように主に反対側を支配するのかは明らかではない。上肢到達運動に関連した運動前野のニューロン活動のうち、視覚空間座標に一致した活動を示すものはどちらの上肢を用いるかに依存しない例が多数あったが、依存する例も少数みられた。また運動空間座標に一致した活動を示すものはどちらの上肢を用いるかに依存する例が優位であったが、依存しない例もあった。さらに、視覚空間・運動空間のいずれにも一致しない活動(中間型と呼ぶ)の大半が上肢に対し両側性関連のあることを明らかにした。これらの知見は、運動前野において、左右いずれの上肢運動の制御をも可能にする全視野をカバーする視覚空間座標を反映する入力があり、それが最終的な運動すべき上肢の最終運動司令にまで、中間型をへて変換されていることを示唆するものと思われる。本研究は、運動前野における運動関連活動が、情報処理あるいは運動司令生成過程においてすべて同一レベルにあるものとして論じられるべきではなく、それが感覚から運動への脳内情報処理(座標変換)過程の中でのさまざまなレベルを反映しているものとして解釈できることを明瞭にしたと考えられる。

在上肢的视觉诱导运动中，人们认为在大脑中形成了基于视觉的空间图，并通过多个过程转换为进行运动所需的身体坐标。研究的研究是对前马皮（尤其是腹侧区域）作为在这种转变中起着重要作用的区域进行的。如果该区域的活动反映了视觉坐标空间，则似乎在移动左上肢或右上肢时会显示相似的活动，并且如果它反映了运动空间坐标，则可能会根据是否移动左上肢或右上肢显示活动。另一方面，人们认为先前关于神经元活动记录的研究在运动前夕，尤其是上肢运动的前夕进行双侧治疗，但尚不清楚前后皮层是在上肢运动上或主要在相对方面的双侧支配，例如主运动皮质。在与上肢到达运动相关的前皮质中的神经元活性中，在许多情况下，与视觉空间坐标一致的活动并不依赖于使用哪个上肢，但也很少有依赖的病例。此外，尽管活动与运动空间坐标一致的情况取决于使用上肢的情况，但在某些情况下，它不依赖。此外，揭示了与视觉或运动空间不一致的大多数活动（称为中间类型）与上肢双侧相关。这些发现似乎表明，在前皮层中，有一个反映视觉空间坐标的输入，涵盖了整个视野，可以控制左和右上肢运动，并且已将其转换为中肢的最终电动机命令的中间类型。这项研究似乎已经澄清说，在信息处理或运动命令生成过程中，不应将与运动相关的运动相关的运动相同，但可以解释为反映各种水平的信息处理（坐标转换）从感觉到运动到运动。