客觀日本

聚焦金魚的眼球運動,爲查明失去方向感的「空間定向力障礙」開闢道路

2024年08月21日 生物醫藥
title

據說,有30%的飛機事故是由於飛行員失去方向感而無法掌握引擎體姿態和位置的「空間定向力障礙」導致的。也就是說,飛行員可能出現一種把引擎體實際向前加速的狀態,錯認爲引擎體正在向斜上方前進狀態的「軀體重力錯覺」現象,其終極因數被認爲是耳内的加速度換能器「平衡石器」無法區分平移運動中的加速度和相對於重力方向的傾斜。這種現象不僅限於飛行員,乘客的暈機也被認爲是由於空間定向力障礙引起的,但該現象的詳細神經機制此前並未查明,也沒有有效的防治方法。

日本中部大學研究生院工學研究科的田所慎博士生和該大學工學部的平田豐教授等人的研究團隊着眼於人類根據大腦中形成的空間認識,行程眼球的神經機制與人金魚相似的現象,開發出了一種可以給金魚施加平移運動、傾斜運動以及視覺刺激的系統,透過檢測被稱爲「前庭-動眼反射」的眼睛反射性運動,發現金魚與人類一樣會產生「空間定向力障礙」。同時,研究還證實,如果讓在看不見前方的黑暗環境中形成空間定向力障礙狀態的金魚在能看到前方景象的情況下進行學習,3小時内其空間定向力障礙就會消失。學習後的金魚即使再度返回黑暗環境,也不會重新出現空間定向力障礙。

研究團隊還構建了一個再現及消失空間定向力障礙的數學模式,提出了大腦内空間定向形成程序的計算理論。根據該研究的結果,將有助於建立預防飛機艙面部門甲級船員出現空間定位障礙的新方法以及防止乘客暈機和跌倒。(TEXT:JST廣報課 中嶋彩乃)

原文:JSTnews 2024年8月號
翻譯:JST客觀日本編輯部

日語原文