眼球運動関連領野による空間的注意の制御機構

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われわれは視野内の複数の場所にむかって次々に、あるいは移動する物体に伴って連続的に、随意的に注意をむけることができる。こうした空間的注意のトップダウン制御には、前頭および頭頂葉の眼球運動関連領野が密接に関与すると考えられている。本研究では独自に考案した注意の移動を要する行動課題(Covert tracking課題)をサルに訓練し、その神経機構を単一ニューロンのレベルで調べた。この課題では視野内を動き回る複数の視覚刺激のうち1つを選択し、眼を動かさないでそれを内的に追跡する必要がある。前頭眼野およびその数ミリメートル前方の外側前頭前野領域からデータを収集し、解析をおこなった。前頭眼野ニューロンの多くは、受容野内にtargetが入ったときにdistractorが入ったときと比べて視覚応答が増強した。ところがさらに前方の前頭前野からはこれらとは異なった興味深い神経活動が記録された。一部のニューロンでは受容野内にdistractorが提示されたときに活動が上昇し、また、別のニューロンではtargetが受容野内にあるだけではなく、同時にdistractorが受容野外め特定の場所にあると発火し、"conditional modulation"の様相を示した。これらのニューロンが混在していることから、こうした神経活動を統一的に説明できる神経機構が存在することが示唆された。今後は、本研究で見出された神経活動の定量的な解析と、電気刺激実験などを組み合わせることで研究の大きな進展が見込まれる。また、大脳皮質の情報処理には視床を介した皮質下からの情報が必須であることから、視床や大脳基底核などの神経活動との関連も視野にいれて研究を進める必要がある。