宇宙航空環境医学 Vol. 46, No. 4, 104, 2009

一般演題

32.　身体のroll 傾斜に対するOcular-counter rolling と傾斜感覚の関係

和田　佳郎¹，緒方　克彦²

¹奈良県立医科大学第一生理
²防衛医科大学校幹事

Correlation between ocular-counter rolling and tilt perception during static roll tilt

Yoshiro Wada¹, Katsuhiko Ogata²

¹Department of Physiology I, Nara Medical University
²Vice President, National Defense Medical College

　【背景と目的】　重力に対する身体の傾斜感覚は，前庭 耳石器感覚，体性感覚，視覚などの感覚情報によって形 成される空間識の一要素であり，これまで無重力下では 存在しないと考えられてきた。しかし予想に反して，16 日間の宇宙滞在中に実施された遠心加速器を用いた実験 において，宇宙飛行士は地上と同様の傾斜感覚を報告し （Clement et al., Exp Brain Res, 2001），本来はroll 傾斜を代 償する前庭動眼反射である回旋性眼球運動（ocular-counter rolling, OCR）が観察された（Moore et al., Exp Brain Res, 2001）。この理由は未だ不明であり，われわれは現在，傾 斜感覚のメカニズム解明を目指して航空医学実験隊の空 間識訓練装置を用いた実験を実施している。今回，その 一環としてroll 傾斜に対する傾斜感覚とOCR を測定し， 両者の関係について検討をおこなった。
　【方法】　対象は健常成人6 名（男性，30-49 歳，平均 37.0 歳）とした。実験は被験者を空間識訓練装置内で座 らせ，バイトバー，頭部固定装置，ネックカラー，5 点式 シートベルト，体部固定装置にて頭部，頸部，体幹を固 定し，ゴーグル型眼球回旋撮影装置（NEWOPTO, ET-60） を装着した。視覚情報がない条件下で，空間識訓練装置 を左に0, 10, 20, 30, 45, 60, 75, 90 度roll 傾斜（ 角速度 1.00 deg/s，最大角加速度5.00 deg/s2）させ，完全に回転 感と眼振が消失した後（1-2 分後）に前方スクリーン上の bar を重力軸に合わせるよう指示し，自覚的視性垂直位 （subjective visual vertical, SVV）を測定した。傾斜感覚は SVV と頭部roll 傾斜角度の差と定義し算出した。また， その状態で眼球を撮影（30 fps）し，虹彩紋裡を指標とし て手動にてOCR を測定した。
　【結果】　6 名の平均から，傾斜感覚のgain（= 傾斜感覚 / 実際の傾斜）は，身体のroll 傾斜が10 度（0.70）と20 度 （0.77）では過小評価（A-effect）となるが，30 度（1.20） と45 度（1.16）では過大評価（E-effect）となり，90 度（0.87） では再び過小評価（A-effect）となる傾向が認められた。 一方，OCR のgain はroll 傾斜が10 度では0.158 であった が，roll 傾斜が大きくなるに従って小さくなり，90 度で は0.062 となった。また，すべてのroll 傾斜条件での傾斜 感覚のgain とOCR のgain の間には負の相関（r=−0.34, p＜0.05）が認められ，この傾向はroll 傾斜が30 度以下（10 度，20 度，30 度で相関係数r がそれぞれ−0.35，−0.38， −0.54）で顕著であった。
　【考察】　身体のroll 傾斜に対する傾斜感覚とOCR は必 ずしも同じ特性を示さなかった。特に，「roll 傾斜が小さ くなるほど傾斜感覚のgain は小さくなるがOCR のgain は大きくなり」，「傾斜感覚のgain が小さい被験者ほど OCR のgain が大きい」という正反対の傾向が認められた。 同じ感覚情報を基にした出力でありながら傾斜感覚と OCR の特性が異なるのは，1）OCR は脳幹を介した反射 であるが傾斜感覚は大脳皮質における認知であり情報処 理の神経機構が異なる，2）OCR がSVV に影響を与えて いる，3）傾斜感覚とOCR では耳石器感覚情報と体性感 覚情報の寄与する割合が異なる，などの理由が考えられ る。今後，この傾斜感覚とOCR の乖離現象を手がかりと して傾斜感覚のメカニズム解明を進めていく予定である。