急速眼球運動(サッケード)における感覚-運動変換に関わる中枢神経機構

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これまで左右の上丘間には強い交連結合は、主に抑制性であるとされてきたが、我々は強い興奮性結合があることを明らかにした。上丘の頭側部内側は上向き、外側は下向きサッケードを支配することが知られる。本年度は、左右上丘間の内側と外側間に存在する交連結合の性質を解析し、サッケード領域の出力細胞に対する対側上丘からの影響の違いを電気生理学的に解析した。実験はクロラロース麻酔したネコを用いて、上丘出力細胞より細胞内記録を行い対側上丘の内側と外側を電気刺激した効果を解析した。上丘出力細胞は、抑制性バースト細胞(IBN)領域またはフォレルH野に投射するかでサッケード細胞を同定した。上丘頭側内側にあるサッケード細胞は、頭側の内側からのみ興奮を受け、頭側外側のサッケード細胞は、対外側から興奮を受け、これらの細胞のほとんどが、同時にフォレルH野(垂直サッケードの下位中枢)にも投射していた。外側サッケード領域の出力細胞は、対側上丘内側から強い交連性抑制を受け、内側の出力細胞は対側外側から強い交連性抑制を受けるので、上向きは下向き、下向きは上向きのサッケードと相互に発現を抑えていることが明らかとなった。頭側のサッケード領域は、垂直性サッケードを起こす領域である。それ故、この部位の出力細胞は、対側の対称部位から強い交連性興奮を受け、かつ同側フォレルH野に投射していたことから、両側の細胞が同時に発火して、純垂直性サッケードを起こしていることが明らかとなった。