| 講演名 | 2018-11-22 前庭動眼反射と視運動性眼球運動ゲイン適応の非対称関係 山中 都史美(中部大), 進士 裕介(中部大), 池田 拓未(中部大), 松山 将之(中部大), 平田 豊(中部大), |
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| 抄録(和) | 眼球運動の主目的の一つは頭部動揺時の視野の安定化にある．前庭動眼反射（VOR）は，頭部運動時に眼球をほぼ同じ速さで反転させ視野を安定化させる．暗所での －( 眼球速度／頭部速度 )で定義されるVORゲインは約0.8であるのに対し，明所では約1となる．これは，明所では視運動性眼球運動（OKR）が，VORが補償しきれない頭部運動によって生じる網膜像のブレと同方向に誘発され，視野の安定化に寄与することによる．VORとOKRは殆どの脊椎動物が呈する反射性眼球運動である．頭部を固定した状態で視野内の広い領域に提示された視覚パターンを一定方向に動かすとOKRが誘発される．こうした視覚刺激速度を時間的に正弦波状に変化させ，数時間与え続けると，（眼球速度／視覚刺激速度）で定義されるOKRゲインは徐々に1に近づくように上昇する．これをOKRゲイン適応と呼ぶ．一方，頭部回転速度刺激を正弦波状に与えながら，これと逆相に同じ振幅の視覚刺激を与え続けると，暗所におけるVORゲインは2に近づくように徐々に上昇する．逆に，同振幅の頭部回転速度刺激と視覚刺激を同相に与え続けると，暗所VORゲインは0に近づく．これらを各々VORゲイン増加，減少適応と呼ぶ．我々は，金魚を用い，OKRゲイン適応とVORゲイン適応の関係を調べてきた．ウサギでは，OKRゲイン適応後，暗所VORゲインが上昇した（Collewijn & Grootendorst, 1979）．我々はこれまで，金魚でも同様の結果が得られることを確認した．また，VORゲイン増加適応後にはOKRゲインが上昇することを確認した．一方，VORゲイン減少適応後にも，OKRゲインが上昇した（Miki, et al., 2013）．本研究では，これらの実験結果からVORとOKRゲイン適応の関係性を，小脳内プルキンエ細胞の種類を陽に記述し，それぞれにシナプス可塑性に対応するゲイン要素を付加したモデルを用いて評価した．その結果，OKRゲイン増加後のVORゲイン上昇，VORゲイン増加適応ならびに減少適応後のOKRゲイン上昇を全て統一的に模擬可能であった．次に，2周波数で構成される頭部ならびに視覚刺激を用い，一方の周波数はゲイン増加，もう一方はゲイン減少するよう，金魚にVOR適応訓練をさせた．その結果，こうした2周波数相反VORゲイン適応が誘発可能であることが示された．その際，OKRゲインはどちらの周波数でも上昇した．しかしながら，今回構築したモデルでは，こうした2周波数におけるVORゲインの相反的な適応やそれに伴うOKRのゲイン上昇を再現できなかった．これらの結果は，VOR-OKRゲイン適応には，プルキンエ細胞各種の単純なゲイン調整ではなく，小脳神経回路網による周波数に依存した非線形な信号変換が必要であることを示唆している． |
| 抄録(英) | |
| キーワード(和) | 小脳 / 金魚 / シナプス可塑性 / 長期減弱 / 長期増強 / 適応制御 |
| キーワード(英) | |
| 資料番号 | NC2018-23 |
| 発行日 | 2018-11-15 (NC) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | MBE / NC |
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| 開催期間 | 2018/11/22(から1日開催) |
| 開催地（和） | 京都大学 |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | ME, 一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 京相 雅樹(東京都市大) / 平田 豊(中部大) |
| 委員長氏名（英） | Masaki Kyoso(TCU) / Yutaka Hirata(Chubu Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 野村 泰伸(阪大) / 庄野 逸(電通大) |
| 副委員長氏名（英） | Taishin Nomura(Osaka Univ.) / Hayaru Shouno(UEC) |
| 幹事氏名（和） | 永岡 隆(近畿大) / 吉川 大弘(名大) / 吉本 潤一郎(奈良先端大) |
| 幹事氏名（英） | Takashi Nagaoka(Kindai Univ.) / Tomohiro Yoshikawa(Nagoya Univ.) / Junichiro Yoshimoto(NAIST) |
| 幹事補佐氏名（和） | 小林 匠(横浜国大) / 鈴木 康之(阪大) / 稲垣 圭一郎(中部大) / 篠崎 隆志(NICT) |
| 幹事補佐氏名（英） | Takumi Kobayashi(YNU) / Ｙａｓｕｙｕｋｉ Ｓｕｚｕｋｉ(Osaka Univ.) / Keiichiro Inagaki(Chubu Univ.) / Takashi Shinozaki(NICT) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on ME and Bio Cybernetics / Technical Committee on Neurocomputing |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 前庭動眼反射と視運動性眼球運動ゲイン適応の非対称関係 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Asymmetrical relationship between VOR and OKR gain adaptation |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 小脳 |
| キーワード(2)（和/英） | 金魚 |
| キーワード(3)（和/英） | シナプス可塑性 |
| キーワード(4)（和/英） | 長期減弱 |
| キーワード(5)（和/英） | 長期増強 |
| キーワード(6)（和/英） | 適応制御 |
| 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） | 進士 裕介 / Yusuke Shinji |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 中部大学(略称：中部大) Chubu University(略称：Chubu Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 池田 拓未 / Takumi Ikeda |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 中部大学(略称：中部大) Chubu University(略称：Chubu Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 松山 将之 / Masayuki Matsuyama |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 中部大学(略称：中部大) Chubu University(略称：Chubu Univ.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 平田 豊 / Yutaka Hirata |
| 第 5 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 | 2018-11-22 |
| 資料番号 | NC2018-23 |
| 巻番号（vol） | vol.118 |
| 号番号（no） | NC-322 |
| ページ範囲 | pp.3-3(NC), |
| ページ数 | 1 |
| 発行日 | 2018-11-15 (NC) |