| 講演名 | 2018-10-19 眼球運動を指標としたTilt-Translation識別の曖昧性評価 中野 仁賀(中部大), 平田 豊(中部大), |
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| 抄録(和) | 頭部加速度センサーの耳石器は，アインシュタインの等価原理により，並進運動 (Translation) と重力軸に対する頭部傾斜 (Tilt) を識別できない．しかし，ヒトは視覚情報がなくとも自らの頭部運動を正確に知覚できる．理論的には，加速度と角速度を用いた簡単な微分方程式を解くことで両状態を識別できる (Angelaki et al., 1999)．また，サルにおいて小脳の出力細胞である Purkinje 細胞の神経活動から，小脳が三半規管由来の角速度情報を用いて並進運動と傾きを識別していることが示唆されている (Yakusheva et al., 2007)．しかし，小脳神経回路におけるTilt-Translation 識別の詳細な神経機構は解明されていない．本研究では，Tilt-Translation 識別の小脳内神経機構の解明を目指し，暗所での眼球運動を主な指標として，金魚のTilt-Translation 識別能力の有無を評価した．正常な金魚は，左右への並進運動と Roll 方向の傾き刺激に対して異なる眼球運動を発生させたが，小脳除去後には同じ眼球運動を示すようになった．この結果は，金魚も霊長類と同様にTilt-Translation 識別能力を有し，小脳がその識別に必要であることを強く示唆している． |
| 抄録(英) | According to Einstein’s equivalence principle, the otolith organs, which is biological accelerometers in inner ears, cannot distinguish translational motion from tilt motion relative to gravity, and vice versa. This is called tilt-translation ambiguity. Humans can correctly perceive these two types of self-motion even in the dark without visual information. In theory, the tilt-translation ambiguity problem can be solved by a simple differential equation consisting of linear and gravitational accelerations and angular velocity (Angelaki et al., 1999). A previous study showed in monkeys that the cerebellum solves the tilt-translation discrimination problem as Purkinje cells code only translational acceleration information in response to combined tilt-translation stimulations (Yakusheva et al., 2007). However, it is still enigmatic as to how the cerebellar neuronal circuitry solves the tilt-translation ambiguity problem. Presently, as the first step for elucidating cerebellar neuronal mechanism to solve the problem, we investigated in goldfish the vestibulo-ocular reflex (VOR) in the dark elicited by tilt-translation combined stimulations as an indicator of their ability in discriminating tilt from translation. We demonstrate that in normal goldfish, different and proper VOR eye movements were observed during lateral translation and static roll tilt. By contrast, after cerebellectomy, similar VOR eye movements were observed during these different vestibular stimulations. The results suggest that 1) goldfish is a good model system to investigate neuronal mechanisms of the tilt-translation discrimination, and 2) the cerebellum plays a crucial role in solving the tilt-translation ambiguity problem in goldfish as in monkeys. |
| キーワード(和) | 小脳 / 耳石器 / 前庭動眼反射 / 金魚 |
| キーワード(英) | Cerebellum / Otolith / Vestibulo-ocular Reflex / Goldfish / Eye movement |
| 資料番号 | NC2018-20 |
| 発行日 | 2018-10-12 (NC) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC / MBE |
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| 開催期間 | 2018/10/19(から2日開催) |
| 開催地（和） | 東北大学 |
| 開催地（英） | Tohoku Univ. |
| テーマ（和） | BCI/BMIとその周辺, 一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 平田 豊(中部大) / 京相 雅樹(東京都市大) |
| 委員長氏名（英） | Yutaka Hirata(Chubu Univ.) / Masaki Kyoso(TCU) |
| 副委員長氏名（和） | 庄野 逸(電通大) / 野村 泰伸(阪大) |
| 副委員長氏名（英） | Hayaru Shouno(UEC) / Taishin Nomura(Osaka Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 吉川 大弘(名大) / 吉本 潤一郎(奈良先端大) / 永岡 隆(近畿大) |
| 幹事氏名（英） | Tomohiro Yoshikawa(Nagoya Univ.) / Junichiro Yoshimoto(NAIST) / Takashi Nagaoka(Kindai Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 稲垣 圭一郎(中部大) / 篠崎 隆志(NICT) / 小林 匠(横浜国大) / 鈴木 康之(阪大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Keiichiro Inagaki(Chubu Univ.) / Takashi Shinozaki(NICT) / Takumi Kobayashi(YNU) / Ｙａｓｕｙｕｋｉ Ｓｕｚｕｋｉ(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 |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 眼球運動を指標としたTilt-Translation識別の曖昧性評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Evaluation of the ambiguity in tilt-translation discrimination by using vestibulo-ocular reflex in goldfish |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 小脳 / Cerebellum |
| キーワード(2)（和/英） | 耳石器 / Otolith |
| キーワード(3)（和/英） | 前庭動眼反射 / Vestibulo-ocular Reflex |
| キーワード(4)（和/英） | 金魚 / Goldfish |
| キーワード(5)（和/英） | / Eye movement |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 中野 仁賀 / Masanori Nakano |
| 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 | 2018-10-19 |
| 資料番号 | NC2018-20 |
| 巻番号（vol） | vol.118 |
| 号番号（no） | NC-258 |
| ページ範囲 | pp.39-39(NC), |
| ページ数 | 1 |
| 発行日 | 2018-10-12 (NC) |