視覚の空間情報の再現と視線運動の発現における前頭眼野と補足眼野領域の役割分担

额眼视野和辅助眼视野在视觉空间信息再现和注视运动表达中的作用共享

基本信息

批准号：
14017003
负责人：
福島菊郎
金额：
$ 2.56万
依托单位：
Hokkaido 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：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

網膜中心窩が発達した霊長類では、眼前の3次元空間をゆっくり動く対象物からの視覚情報を適切に取り込むために、滑動性眼球運動と輻輳運動が使われる。滑動性眼球運動は、視覚対象が前額面を動くときに左右の目を同じ方向に動かし、輻輳運動は奥行き方向に動く視覚対象に対して左右の目を反対方向に動かす、これら2種類の眼球運動は、網膜に投影される視覚情報の異なった成分を使い、脳内の異なった領域が個別に処理し、それぞれの運動指令も脳内の異なった領域で処理されて、脳幹の最終出力の段階で両運動指令が統合されることがこれまで報告されてきた。この定説に反し、昨年度、本研究者らは前頭眼野後部領域の滑動性眼球運動ニューロンの大多数は、輻輳運動にも応答することを明らかにし、両眼球運動の統合がすでに前頭葉で起こることを示した。この統合原理を調べるため、今年度、個々のニューロンについて両眼球運動が要求される視標追跡課題中の応答を、個々の眼球運動課題の応答と比較した。視標刺激はサルの左右眼前の液晶シャッターとコンピューターグラフィクスを用いて仮想視標により行った。滑動性眼球運動と輻輳運動の両者に応答した前頭眼野後部領域ニューロンについて前者の最適方向が水平の場合は正中面での左右眼の対称性輻輳運動と、左右いずれかの眼の前方で非対称性の輻輳運動中の応答を比較した。最適方向が水平以外の場合は、その方向と輻輳運動から推定される奥行き方向の非対称性の輻輳運動中の応答を、個々の眼球運動応答と比較した。その結果、滑動性眼球運動の最適方向が水平の場合も水平以外の場合も、滑動性眼球運動と輻輳運動の両者が要求される課題中の応答は、個々の眼球運動課題の応答の、ほぼ線形加算によって説明できた。従って、前頭眼野後部領域ニューロンは、滑動性眼球運動と輻輳運動信号の線形加算によって、3次元空間に最適ベクトルを持つ眼球運動信号をコードすると解釈できる。

在具有开发的视网膜凹槽的灵长类动物中，使用滑动的眼动和发射运动来正确捕获眼睛前三维空间移动的对象的视觉信息。当视觉物体移动前面时，滑动眼动运动沿相同的方向移动，而收敛运动则向左和右眼朝着与视觉对象相反的方向移动，沿深度方向移动。这两种类型的眼动动作使用投影到视网膜上的视觉信息的不同组成部分，并且大脑的不同区域进行单独处理，并且每个运动命令也在大脑的不同区域进行处理，并且两个移动命令都在大脑系统的最终输出阶段集成。与这一理论相反，去年我们发现，后额叶区域中的大多数滑动眼运动神经元也响应了Gergence运动，这表明双眼运动的整合已经发生在额叶中。为了研究这一整合原则，我们比较了视觉目标跟踪任务中的响应，这需要今年的单个神经元的双眼运动以及各个眼动任务的响应。使用虚拟目标使用猴子和计算机图形左眼前和右眼的液晶百叶窗进行目标刺激。对于响应湿滑的眼动和频率运动的后额眼场中的神经元，当前者的最佳方向是水平的，左眼和右眼在中间平面中的对称性发生运动中的响应以及比较左眼前或右眼前的非对称捕获运动过程中的响应。如果最佳方向不是水平的，则将深度方向的响应（从该方向和Gergence运动估计）与单个眼动反应进行了比较。结果，无论滑动眼运动的最佳方向是水平还是非冬季，都可以通过几乎线性的添加单个眼动任务的响应来解释，在该任务中，需要滑动眼运动和Gergence运动的响应。因此，额叶后区域神经元可以解释为通过在三维空间中通过线性添加滑动眼运动和传奇运动信号来编码具有最佳矢量的眼运动信号。