講演名 2023-03-13
動的視野安定化を担う2つの眼球運動間の予測能転移評価
山中 都史美(中部大), 平田 豊(中部大),
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抄録(和) 多くの脊椎動物において,行動中の視野安定化を担う反射性眼球運動に,視運動性眼球運動(OKR)と前庭動眼反射(VOR)がある.OKRは視野の大部分が一定方向に動いたとき,それを追従するように眼球を回転させる.一方,VORは頭部が動いたとき,それとは反対方向に眼球をほぼ同じ速さで回転させる.金魚のOKRは,周期的に方向が切り替わる視覚刺激を与え続けると,切り替わりタイミング前から眼球回転速度を変化させ始める予測能を獲得する.この予測性OKRの獲得には小脳と速度蓄積機構(VSM)と呼ばれる脳幹神経機構が必要であり,これらはVORの生成にも関わっている.また,小脳が責任部位とされるOKRゲイン(OKR速度/視覚刺激速度)またはVORゲイン(VOR速度/頭部刺激速度)の適応では,一方を変化させると他方も変化する(適応結果が転移する).本研究では,1) OKRで獲得された予測能がVORにも転移する,2) VORにおいても周期的に方向が切り替わる頭部刺激を与え続けることにより予測能が獲得される,と予想し,金魚の行動実験で検証した.
抄録(英) The optokinetic response (OKR) and the vestibulo-ocular reflex (VOR) are reflexive eye movements that are responsible for stabilizing our vision during our head motion. In goldfish, it has been shown that the OKR eye velocity becomes predictive after a prolonged visual stimulation alternating its direction periodically. This is known as the predictive OKR, which was demonstrated to require the cerebellum and the velocity storage mechanism (VSM) residing bilaterally in the brainstem. The OKR and the VOR are known to share these neural circuitries, and co-change their gains defined as OKR eye velocity / visual stimulus velocity and VOR eye velocity / head velocity after either of the gains is adaptively modified by cerebellar dependent learning paradigms. Thus, it was foreseen that the predictive ability in OKR acquired by visual training may transfer to the VOR. Furthermore, the VOR itself may be predictive after prolonged periodic vestibular stimulation. In this study, we evaluated these possibilities in goldfish that has been a popular model animal in vestibular and oculomotor neuroscience.
キーワード(和) 神経積分器 / タイミング予測 / 小脳 / 予測転移能 / 眼球運動 / 適応制御 / 予測制御
キーワード(英) Neural integrator / timing prediction / cerebellum / predictive memory transfer / eye movement / adaptive control
資料番号 NC2022-98
発行日 2023-03-06 (NC)

研究会情報
研究会 NC / MBE
開催期間 2023/3/13(から3日開催)
開催地(和) 電気通信大学
開催地(英) The Univ. of Electro-Communications
テーマ(和) 脳アーキテクチャー, 一般(NC, ME)
テーマ(英) Brain architecture, General
委員長氏名(和) 山川 宏(東大) / 堀 潤一(新潟大)
委員長氏名(英) Hiroshi Yamakawa(Univ of Tokyo) / Junichi Hori(Niigata Univ.)
副委員長氏名(和) 田中 宏和(東京都市大学) / 吉田 久(近畿大)
副委員長氏名(英) Hirokazu Tanaka(Tokyo City Univ.) / Hisashi Yoshida(Kinki Univ.)
幹事氏名(和) 寺島 裕貴(NTT) / 西田 知史(NICT) / 奥野 竜平(摂南大) / 辛島 彰洋(東北工大)
幹事氏名(英) Hiroki Terashima(NTT) / Satoshi Nishida(NICT) / Ryuhei Okuno(Setsunan Univ) / Akihiro Karashima(Tohoku Inst. of Tech.)
幹事補佐氏名(和) 田和辻 可昌(早大) / 栗川 知己(関西医科大) / 湯田 恵美(東北大) / 金子 美樹(阪大)
幹事補佐氏名(英) Yoshimasa Tawatsuji(Waseda Univ.) / Tomoki Kurikawa(KMU) / Emi Yuda(Tohoku Univ) / Miki Kaneko(Osaka Univ.)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Neurocomputing / Technical Committee on ME and Bio Cybernetics
本文の言語 JPN
タイトル(和) 動的視野安定化を担う2つの眼球運動間の予測能転移評価
サブタイトル(和)
タイトル(英) Evaluation of the transfer of prediction ability between two reflexive eye movements responsible for dynamic visual field stabilization.
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 神経積分器 / Neural integrator
キーワード(2)(和/英) タイミング予測 / timing prediction
キーワード(3)(和/英) 小脳 / cerebellum
キーワード(4)(和/英) 予測転移能 / predictive memory transfer
キーワード(5)(和/英) 眼球運動 / eye movement
キーワード(6)(和/英) 適応制御 / adaptive control
キーワード(7)(和/英) 予測制御
第 1 著者 氏名(和/英) 山中 都史美 / Toshimi Yamanaka
第 1 著者 所属(和/英) 中部大学(略称:中部大)
Chubu university(略称:Chubu univ.)
第 2 著者 氏名(和/英) 平田 豊 / Yutaka Hirata
第 2 著者 所属(和/英) 中部大学(略称:中部大)
Chubu university(略称:Chubu univ.)
発表年月日 2023-03-13
資料番号 NC2022-98
巻番号(vol) vol.122
号番号(no) NC-425
ページ範囲 pp.36-41(NC),
ページ数 6
発行日 2023-03-06 (NC)