Eye movement control system in three dimensions - convergent eye movement system -

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本研究は, 三次元眼球運動制御系を理解するため, 垂直サッケード生成機構と輻輳性眼球運動系に関して, 前頭眼野から水平, 垂直系眼球運動ニューロンに至る出力系を訓練した慢性サル及び急性のサル・ネコの in vivo の標本で神経生理学的・解剖学的方法を用いて解析する。具体的には, 垂直サッケード生成機構と輻輳性眼球運動出力系を, 前頭眼野-上丘-眼球運動ニューロン系で上丘を中心としてその中枢神経機構を明らかにしたい。上丘頭側部と尾側部の機能分化の問題は, 現在眼球運動の研究者の間で大きな論争になっている。尾側部がサッケードを担う点は意見の一致を見ているが, 頭側部に固視領野が存在するか否かで見解が分かれ, 同様に, 頭側部に輻輳眼球運動を担う領野が存在するかに関しても意見の一致を見ていない。本研究においては, 上丘が輻輳眼球運動に関与するか否かを明らかにしたい。視標が急にある点から別の点に三次元空間でジャンプした時, サッケードとともに輻輳運動が起こるが, この両方の系はシステムの時定数が大きく異なっている。その為, 三次元の視標の動きに対して, まず早いサッケードが起こり, その後に輻輳運動がゆっくり起こる。しかしながら, 最近の研究では, この三次元の早い視標のジャンプに対する眼球運動の時には, 輻輳運動の時定数はかなりサッケードに近づき(オランダCollewijn), 繰り返し練習による学習効果で, 輻輳運動の時定数が短くなることが示されている。このようなサッケードの発現にあったっては, 固視からの抑制解除が必要であるが, ゆっくり動く視標を注視して追う滑動性や輻輳性眼球運動の際には,サッケードを抑制する必要があり, 恐らく固視による抑制系が働いているであろう。そこで, サル, ネコの上丘に於いて, これまで我々が行ってきた上丘尾側部のサッケード系, 上丘頭側部の固視系の解析を対比しながら, 上丘頭側部の輻輳領域を同定し, そこからの出力とそこへの入力の中枢神経機構, さらには固視系, サッケード系, 輻輳系の相互の結合関係を明らかにし, 輻輳眼球運動系の三次元眼球運動制御系に於ける中枢神経機構を明らかにしたい。