ネコEER(Electrically Evoked Response)の基礎的研究:17,18野皮質におけるEERのニューロン起源の研究

Abstract

Phosphene is a sense obtained by electric stimulus of eyeball, and it can be applied as an evoked potential in the brain. This study examined the basic pulses of EER (Electricaly Evoked Response) and responses of a single neuron in the area 17 and 18 of the cerebral cortex. The subjects were cats whose cerebral cortex was exposed, and extracellular potential was recorded. 54 units of cortex neurons were identified in the area 17, including 41 simple cells and 13 complex cells, and, 48 units, in the area 18. It is known that discharge occurs corresponding to two negative waves in Lateral Geniculate Neurons (LGN); i.e., latency 9 ms (N1) and latency 20 ms (N2) stimulus. As a result of neuronal responses in the area 17, simple cells discharged by either N1, N2 or N1 and N2, and the response was less periodical compared with LGN, while the complex cells were tend to slightly respond to the N1 and N2 stimuli. In the area 18, a few neurons discharged by the N1 stimulus, and no neuron could respond to both N1 and N2 stimuli. However, the neurons discharging by 30 ms or more stimulus presented in the area 18. In addition, by stimuli of 20 ms or more given twice at the interval of 20 ms, the responses were inhibited, which implies that these respons may be mediated by multiple synapses in the cortex, and the responses to 20 ms of stimuli may be a single synaptic response.

眼球の電気刺激による後頭葉視覚領誘発電位に着目し、ネコEER(電気誘発反応)の視路中枢の分析のために、ネコEERの基本波形、外側膝状体ニューロン(LGN)の応答研究をもとに17、18野皮質において単一ユニット研究を行った。ネコ基本波形の分析より、角膜陽性刺激による50ms以内にみられる2相性の早期スパイク波が、個体差が最も少なく波形評価に最適と判断し、今回の実験では角膜陽性刺激のみを行い、LGNでの研究結果から潜時9msの陰性波(N1)と潜時20msの陰性波(N2)との相関を中心に分析した。その結果、LGNは角膜陽性刺激により周期性放電の傾向を示し、特にY型LGNにその傾向が強かった。今回の17、18皮質ニューロンでは明らかに周期性放電が認められたニューロンも存在したが、かなり少数であり大脳皮質においてはその影響がかなり減弱すると思われる。その理由はLGNからの電位が皮質までの軸索で減衰するからでもあるし、LGNによる皮質ニューロンの前シナプス電位が、最初の到達した電位を除いて、皮質ニューロン間の抑制によりニューロンの発火に反映されないためでもあると考えられる。今回LGNでの分析では認められなかったN1、N2双方に関連があると思われるニューロンが見出だされたが、N1に関連するLGNとN2に関係するLGNが1つの皮質ニューロンに収束したことを表していると分析できる。