眼球運動系における上行性経路の役割の解明

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運動系の各段階における情報処理の結果は帰還性経路を経てより上位の中枢につたえられ、運動計画の更新や感覚入力の解釈に利用される。視床-大脳経路は脳幹、小脳、大脳基底核などの皮質下運動中枢から発した信号を上行性につたえ、その特性を知ることは運動の制御機構を理解する上で重要である。本課題では行動中のサルの運動性視床から単一ニューロン活動を記録した。髄板内核群の周辺領域からサッカードあるいは眼球位置に関連した細胞を多数記録した。いずれも約半数が眼球運動にわずかに先行して活動を変化させた。サッカードに先行してバーストするものの多くは方向選択性をもち、その至適方向は視野のあらゆる方向に分布していた。これに対し、眼球位置に対応するものは水平あるいは垂直方向に至適方向をもち、あきらかなmovement fieldをもたなかった。また、サッカードに関連したものの中には視覚誘導性サッカード課題よりも記憶誘導性課題で活動が増強するものが見いだされた。これらの結果から視床におけるサッカード信号と眼球位置信号はそれぞれ眼球運動系の異なった段階から供給されていることが示唆された。具体的にはサッカード信号は基底核あるいは上丘からもたらされ、眼球位置信号は基本的には脳幹にある神経積分器からの信号をうけていると考えられる。しかし、眼球位置に関連したものの多くはヒステリシスをもっており、忠実に眼球位置をコードしているわけではなく、視床内あるいは視床に至るまでに何らかの修飾をうけていると予想される。さらに、これら記憶誘導性サッカード、遅延期間、あるいは眼球位置に関連した細胞の一部は滑動性眼球運動の最中にも活動を変化させた。これらのことから大脳皮質は、視床を介した経路により、皮質下運動中枢の複数の段階における情報処理の結果をモニターしていることが明らかになった。