適応性眼球運動学習の形成における前頭眼野領域と小脳虫部の役割

额叶视野区域和小脑蚓部在塑造适应性眼动学习中的作用

基本信息

批准号：
12878156
负责人：
福島菊郎
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

霊長類になって初めて高度に発達した滑動性眼球運動系は、前庭系と干渉を起こして視線(空間内眼球)運動を維持するために働く。本研究は、両者の干渉による適応学習の中枢機構を明らかにすることを目指した。具体的には、滑動性眼球運動を誘発するスポット刺激と前庭回転刺激を直交軸で、両者を同期させて台形波状に与え、スポットを追跡する訓練を繰り返すことにより、両刺激開始後の適応性追跡眼球運動応答の初期成分を調べた。訓練開始直後は、追跡眼球運動の反応時間は、スポット単独による滑動性眼球運動の反応時間に一致し、約100msでスポットの追跡を開始した。数日間の訓練により、訓練開始後30分から1時間以内に、追跡眼球運動応答の反応時間が平均で42msにまで短縮した。このような適応性の追跡眼球運動応答は、訓練前には全く出現しなかったが、訓練後、スポットを消して、完全な暗室下で前庭刺激のみを与えた場合にも、同じ潜時で出現し、刺激後100msの平均利得は0.2であった。しかし訓練後、前庭刺激とともにスポットが呈示された場合の応答の平均利得は0.4と有意に高く、前庭刺激のみでは、適応性眼球運動応答を説明出来ない。また訓練後、前庭刺激を加えず、スポットのみを台形波状に与えた場合の反応時間は、やはり100msであり、滑動性眼球運動自体が適応性変化を起こしたとは解釈できないので、この適応学習は、両者の干渉部位で起こっていることが示唆される。前頭眼野の滑動性眼球運動ニューロン応答を調べると、適応性の眼球運動変化に対応して、ニューロンの応答潜時が有意に短縮した。以上の結果は、この訓練により前頭眼野ニューロンが前庭刺激に効果的に応答することによって干渉刺激時の反応時間の短縮に関わることを示唆する。小脳中部の活動を現在記録中である。

高度发达的滑眼运动系统仅成为灵长类动物，它会干扰前庭系统，并致力于保持凝视（空间内眼）的运动。这项研究旨在通过两者之间的干扰来阐明自适应学习的中心机制。具体而言，通过反复训练以跟踪诱导正交轴上湿眼运动的斑点刺激和前庭旋转刺激，两者以梯形波形形式同步，并重复跟踪点斑点，并在两种刺激启用后都重复了自适应跟踪眼动响应的初始组件。训练开始后，跟踪眼运动的反应时间与单独的斑点滑动眼运动的反应时间相吻合，而点跟踪开始于大约100毫秒。几天的训练将随访的眼动反应的响应时间减少到训练开始后30分钟至1小时内平均42毫秒。这种自适应跟踪眼动反应在训练前根本没有出现，但在去除位置时也出现在同一潜伏期中，并且仅在完整的暗室中给出前庭刺激，刺激后平均增益为0.2。但是，在训练后出现前庭刺激的斑点时，平均响应增益明显更高，仅前庭刺激无法解释自适应的眼动反应。此外，在训练之后，当没有前庭刺激且仅在梯形波中给出斑点时，反应时间仍然是100 ms，并且由于滑动眼运动本身无法解释是引起适应性的变化，因此建议这种自适应学习在两个干扰部位都发生。检查额眼区域中的滑动眼运动神经元反应可显着减少神经元的反应潜伏期，以应对自适应眼运动的变化。上述结果表明，该训练有效地响应前庭刺激，从而导致干扰刺激过程中的反应时间缩短。目前在小脑中部记录活动。