| 講演抄録／キーワード |
| 講演名 |
2011-03-15 15:50
サッカード眼球運動系の神経応答を再現する数理モデル
○山下輝彦・小濱 剛（近畿大）・神山斉己（愛知県立大） |
| 抄録 |
（和） |
本研究ではサッカード眼球運動の発生メカニズムを解明することを目的として，前頭眼野から脳幹網様体に至る神経細胞ネットワークの数理モデル化を行った．神経生理学知見に基づけば，サッカード発生の際には，まず前頭眼野でサッカード計画が生成され，黒質網様部を介して中脳の上丘に達し，サッカード命令に変換される．上丘では，視線の移動量と移動速度に関する信号に符号化して出力され，これが脳幹網様体に伝達されて眼筋の収縮をもたらし，サッカードとして表出する．前頭眼野，上丘，および脳幹には，注視時に持続的に活動する注視細胞や，サッカードの準備段階で活動を開始するビルドアップ細胞，サッカードの直前に活動するバースト細胞などが存在することが知られているが，そのネットワークや統制のメカニズムについては，未だ完全には解明されていない．提案モデルは，解剖学的知見に基づいてサッカードに関与する神経系のネットワークを定式化し，サッカード時の各部の神経応答の再現を可能としたものである．シミュレーション実験の結果，エクスプレスサッカード時の神経応答をよく再現することが示され，アンチサッカード時の上丘中間層細胞の応答をも再現が可能であることが示された．このことから，サッカード生成メカニズムの数学的な表現として，ある程度の妥当性を持つことが示唆された． |
| （英） |
In this study, we propose a mathematical model of the saccadic eye movement system based on the neuronal network characteristics of the substantia nigra pars reticulata (SNr), the intermediate layer of the superior colliculus (SC), and the brainstem neurons, all of which are deeply involved in the generation of saccades. The frontal eye field (FEF) is involved in the planning of the direction and amplitude of saccades, and the SC is involved in the generation of the commands for saccades and transmits them to the brainstem; subsequently, the ocular muscles contract to produce saccades. These cortices contain many functionally distinct cell types such as fixation neurons, buildup neurons, and burst neurons. The fixation neurons discharge while maintaining fixation. The buildup neurons become active during the preparatory stages of saccadic eye movements, and the burst neurons become active while executing the saccades. The firing properties of these types of cells have been well described. However, detailed information regarding their network, that is, how they communicate with each other through neural pulses, is not available. Our model can reproduce the properties of neural responses of saccade-related areas in express saccade tasks. In addition, the model can also reproduce the activity of the intermediate-layer neurons of the SC in antisaccade tasks. These results indicate the validity of the mathematical model for the mechanism underlying saccade generation. |
| キーワード |
（和） |
サッカード眼球運動 / 上丘 / 脳幹 / 神経細胞ネットワーク / 数理モデル / / / |
| （英） |
Saccadic eye movement, / Superior colliculus / Brainstem / Neuron network / Mathematical model / / / |
| 文献情報 |
映情学技報, vol. 35, no. 16, HI2011-35, pp. 23-26, 2011年3月. |
| 資料番号 |
HI2011-35 |
| 発行日 |
2011-03-08 (HI) |
| ISSN |
Print edition: ISSN 1342-6893 |
| PDFダウンロード |
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| 研究会情報 |
| 研究会 |
HI |
| 開催期間 |
2011-03-15 - 2011-03-16 |
| 開催地（和） |
東京工科大学 蒲田キャンパス |
| 開催地（英） |
Tokyo Univ. of Tech. |
| テーマ（和） |
視聴覚技術，ヒューマンインタフェース（立体映像技術研究会共催） |
| テーマ（英） |
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| 講演論文情報の詳細 |
| 申込み研究会 |
HI |
| 会議コード |
2011-03-HI |
| 本文の言語 |
日本語 |
| タイトル（和） |
サッカード眼球運動系の神経応答を再現する数理モデル |
| サブタイトル（和） |
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| タイトル（英） |
Neuronal network model of the saccadic eye movement control system |
| サブタイトル（英） |
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| キーワード(1)（和/英） |
サッカード眼球運動 / Saccadic eye movement, |
| キーワード(2)（和/英） |
上丘 / Superior colliculus |
| キーワード(3)（和/英） |
脳幹 / Brainstem |
| キーワード(4)（和/英） |
神経細胞ネットワーク / Neuron network |
| キーワード(5)（和/英） |
数理モデル / Mathematical model |
| キーワード(6)（和/英） |
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| キーワード(7)（和/英） |
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| キーワード(8)（和/英） |
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| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） |
山下 輝彦 / Teruhiko Yamashita / ヤマシタ テルヒコ |
| 第1著者 所属（和/英） |
近畿大学 (略称： 近畿大)
Kinki University (略称： Kinki Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） |
小濱 剛 / Takeshi Kohama / コハマ タケシ |
| 第2著者 所属（和/英） |
近畿大学 (略称： 近畿大)
Kinki University (略称： Kinki Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） |
神山 斉己 / Yoshimi Kamiyama / |
| 第3著者 所属（和/英） |
愛知県立大学 (略称： 愛知県立大)
Aichi Prefectural University (略称： Aichi Pref. Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第6著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第7著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第8著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第9著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第10著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第14著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第15著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第20著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第20著者 所属（和/英） |
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| 講演者 |
第1著者 |
| 発表日時 |
2011-03-15 15:50:00 |
| 発表時間 |
20分 |
| 申込先研究会 |
HI |
| 資料番号 |
HI2011-35 |
| 巻番号（vol） |
vol.35 |
| 号番号（no） |
no.16 |
| ページ範囲 |
pp.23-26 |
| ページ数 |
4 |
| 発行日 |
2011-03-08 (HI) |
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