滑動性眼球運動の開始に関する大脳皮質機構の解明

阐明参与启动滑动眼球运动的大脑皮层机制

• 批准号: 18700377
• 负责人: 赤尾 鉄平
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18700377/
• 关键词: 滑動性追跡眼球運動; 網膜速度誤差情報; 視標運動; 予測値; 遅延時間; 前頭眼野; 補足眼野; MST野; 滑動性眼球運動; 霊長類; 中心窩; 作業記憶; 視覚情報; 予測

網膜速度誤差情報を眼球運動信号へ変換することにより滑動性追跡眼球運動が実行される。この運動中に連続的に視覚情報を取り込むためには、対象の動きに合わせて反応時間の遅れを補償することが必要になる。このためには視標運動の予測値が必要であるが、予測信号形成の脳内機構は未だに不明である。本研究では、視標運動の呈示、その作業記憶、追跡眼球運動の準備と実行の各局面を分離させた課題をニホンサルに訓練した。サルが中央の静止点を固視中に、第1cueとして、後で要求する追跡眼球運動の方向をランダムドットの動く方向で知らせた。第1遅延時間後、第2cueで、追跡運動をするかしないかを指示し、第2遅延時間後、静止スポットを、cueで呈示された方向と逆方向の2方向に分けて同時に一定速度で動かした。第1と第2cueの指示に従ってサルが課題を行うことにより報酬を与えた。この課題実行中に、MST野から35個、補足眼野から80個、前頭眼野から200個の課題関連ニューロンを記録した。MST野ニューロンは、第1cue提示期間中、および最後の運動実行中に発射したが、第1および第2遅延期間中には応答しなかった。前頭眼野滑動性追跡眼球運動ニューロンの約1/3は、第1cueに応答したが、その作業記憶を要求する第1遅延期間中に応答は維持されず、第2cue以降、再度、発火し、その応答は最後の運動方向に対応して方向特異性を持った応答であった。補足眼野ニューロンの約1/3は、第2cueに応答し、特に、追跡運動をしないという指示に強く応答し、その応答は、サルが固視を続ける間中、持続した。また、補足眼野には、第1遅延期間中に応答するニューロンも記録された。以上の結果は、この課題の実行において、MST野、補足眼野と前頭眼野の3領域に役割分担があること、さらに、視標運動の予測値の形成には、前頭眼野と補足眼野の両者が関わることを示唆する。

通过将视网膜速度误差信息转换为眼动信号，进行滑动跟踪眼动。为了在此运动中连续捕获视觉信息，有必要根据对象的运动来补偿反应时间的延迟。为此，需要视觉目标运动的预测值，但是预测信号形成的大脑机制仍然未知。在这项研究中，对日本猴子进行了培训，这些猴子将眼睛目标运动的表现，工作记忆以及后续眼动运动的准备和执行分开。当猴子固定在中央静止点时，他后来要求的跟踪眼运动的方向被通知为第一个提示，以移动随机点。在第一个延迟时间后，指示第二个提示是否执行跟踪运动，在第二个延迟时间之后，固定点在两个方向上同时以恒定的速度移动，与CUE提出的方向相反。根据第一和第二提示中的说明，通过执行任务来奖励猴子。在此任务实施过程中，从MST区域记录了35个与任务相关的神经元，补充眼场的80个，以及来自额叶眼场的200个与任务相关的神经元。 MST区域神经元在第一个提示演示期间和最后一次移动过程中发射，但在第一个和第二延迟期间没有响应。大约三分之一的额叶侧面侧滑动眼运动神经元对第一个提示做出了反应，但是在要求其工作记忆的第一个延迟期间并未保持响应，第二个提示再次发射，并且响应是对应于最后一个运动方向的方向特异性响应。大约三分之一的补充眼科神经元对第二个提示做出了反应，尤其是对不追求的迹象，这在整个猴子的固定过程中都持续存在。在第一个延迟期间响应的神经元还记录在补充眼场中。以上结果表明，在实施此任务时，在MST区域，辅助眼场和额叶田地都有角色划分，并且额叶眼场和补充眼场都参与了验光运动的预测值的形成。

项目成果

Activity of pursuit neurons in the caudal part of the frontal eye fields during static roll-tilt

静态滚动倾斜过程中额眼场尾部追踪神经元的活动

• 发表时间: 2007
• 期刊: Exp Brain Res 176
• 作者: Kurkin;SA
• 通讯作者: SA

Latency of vestibular responses of pursuit neurons in the caudal frontal eye fields to whole body rotation

• DOI: 10.1007/s00221-006-0682-5
• 发表时间: 2007-03-01
• 期刊: EXPERIMENTAL BRAIN RESEARCH
• 影响因子: 2
• 作者: Akao, Teppei;Saito, Hiroshi;Fukushima, Kikuro
• 通讯作者: Fukushima, Kikuro