| 講演名 | 2014-09-26 ヒトと魚における周期的視覚刺激に対する予測性眼球運動の獲得(「眼球運動と知覚」,「眼球運動の制御・計測」,「調節・瞳孔の機能」,及びヒューマン情報処理一般) 三木 俊太郎, 浦瀬 康平, ベイカー ロバート, 平田 豊, |
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| 抄録(和) | 眼球運動は生物の生存上欠くことのできない重要な運動制御機構である.視運動性眼球運動(OKR)は,視界全体が同一方向に動いた際,それと同方向に眼球を動かす反射運動であり,網膜像のブレを抑え視界の安定化を実現している.「眼球速度/視界の動き(視覚刺激)速度」で定義されるOKRゲインは通常1以下となり,視覚刺激を繰り返し与えることによりOKRゲインが1に近づくことがホ乳類や魚類で示されている.また金魚では,左右方向交互に一定周期Tで矩形波状速度刺激を与え続けると,その後より長い周期の視覚刺激を与えた場合,OKRゲインが左右各半周期においてT/2付近から急速に減少しはじめる周期同調(Period tuning:PT)という現象が報告されている.この現象は,視覚刺激方向の切り替わりタイミングを予測し,視界のブレを少なくするための運動学習の一種と考えられる.また,小脳切除によりこの学習が生じなくなることから,小脳における運動学習機構を理解する上で有効なモデルシステムと考えられる.本研究では,PTの性質を調べるため,金魚,コイ,ゼブラフィッシュ,メダカ,ヒトを用い,種ならびに個体間のPTを比較すると同時に,これまでの知見からPTと深い関わりがあると推測される視運動性後眼振(OKAN)を評価した.その結果,OKANが生じない被験体ではPTが生じず,またPTのチューニング度合いはOKANの持続時間と正の相関があることが示された. |
| 抄録(英) | The optokinetic response (OKR) of the eye is induced to follow a large field visual motion. The gain of the OKR (eye velocity / visual motion velocity) is about 0.6 at 1/8Hz in naive goldfish. If the same periodic visual stimulus is given continuously, the OKR gain increases up to 1.0. In addition to gain increase, goldfish acquires predictive OKR that is named period tuning (PT). Namely, after continuous exposure to a periodic visual motion, goldfish OKR velocity decreases as if it predicts the timing of the change in visual motion direction. Even if the animal is exposed to complete darkness after the acquisition of PT, its eye velocity follows the similar trajectory to that during training for a while without any visual stimulation. This eye movement in the dark may share a common mechanism with optokinetic after nystagmus (OKAN) that is also evoked in the dark after prolonged constant velocity visual stimulation, and considered to reflect characteristics of the velocity storage mechanism (VSM). To investigate the relationship between PT and VSM, we conducted a series of behavioural experiments in human, goldfish, carp, medaka, and zebrafish. We demonstrate that ability to acquire PT is highly dependent on OKAN. This result suggests that VSM is a key mechanism for PT. |
| キーワード(和) | 金魚 / ゼブラフィッシュ / 視運動性眼球運動 / 視運動性後眼振 / 運動学習 |
| キーワード(英) | goldfish / zebrafish / Optokinetic response / OKAN / prediction / motor learning |
| 資料番号 | HIP2014-52 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | HIP |
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| 開催期間 | 2014/9/18(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Human Information Processing (HIP) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ヒトと魚における周期的視覚刺激に対する予測性眼球運動の獲得(「眼球運動と知覚」,「眼球運動の制御・計測」,「調節・瞳孔の機能」,及びヒューマン情報処理一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Acquisition of predictive eye movement in response to a periodic optokinetic visual stimulation in human and fish |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 金魚 / goldfish |
| キーワード(2)（和/英） | ゼブラフィッシュ / zebrafish |
| キーワード(3)（和/英） | 視運動性眼球運動 / Optokinetic response |
| キーワード(4)（和/英） | 視運動性後眼振 / OKAN |
| キーワード(5)（和/英） | 運動学習 / prediction |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 三木 俊太郎 / Shuntaro MIKI |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 中部大学工学部 Chubu University College of Engineering |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 浦瀬 康平 / Kohei URASE |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 中部大学工学部 Chubu University College of Engineering |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | ベイカー ロバート / Robert BAKER |
| 第 3 著者 所属（和/英） | / 中部大学工学部 New York University Medical School |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 平田 豊 / Yutaka HIRATA |
| 第 4 著者 所属（和/英） | Chubu University College of Engineering |
| 発表年月日 | 2014-09-26 |
| 資料番号 | HIP2014-52 |
| 巻番号（vol） | vol.114 |
| 号番号（no） | 226 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |