猿の四葉運動中のヴィスティブロコリック反射による頭の安定化

自然の移動中の前庭反射の3次元特性についてはほとんど知られていない。ここでは、アカゲザルおよびカノモルガスモンキーの四足動物の移動中に、角および線形の前庭反射（AVCR、LVCR）によって頭部安定性がどれほどうまく維持されるかを決定しました。動物は0.4-1.25 m/sの速度でトレッドミルを歩いた。頭の回転は、オイラーの角度で表されました（フィックコンベンション）。頭はヨーで振動し、ストライド周波数（約1〜2 Hz）で転がり、ステップ周波数（約2〜4 Hz）でピッチングしました。頭部角加速度（100-2,500度/S2）は、視線を安定させるためにアボールを励起するのに十分でした。ピッチおよびロールヘッドの動きは7度未満で、ピークにピークに達し、振幅はストライド周波数とは無関係でした。ヨーの動きは、自発的な自発的な頭部シフトのために大きく、より高い歩行速度では小さかった。頭の翻訳は小さかった（<または= 4 cm）。Cynomolgus Monkeysは、アカゲザルよりもピッチで頭を前に配置しました。動物はいずれも前方の頭部固定点を維持しておらず、LVCRがこれらの実験で代償性の頭の動きにほとんど寄与しなかったことを示しています。重要なことに、ロールとピッチのAVCRの増加は統一に近く、フェーズは自然な歩行の全頻度範囲で約180度でした。これは、麻酔または身体抑制を伴う受動的トランク回転を使用した以前の発見とは対照的でした。積極的な体の動きに関連する行動状態は、歩行中に遭遇するあらゆるストライド/ステップの頻度を越えて転がるために、積極的な体の動きに関連する行動状態が必要であると結論付けています。

Little is known about the three-dimensional characteristics of vestibulocollic reflexes during natural locomotion. Here we determined how well head stability is maintained by the angular and linear vestibulocollic reflexes (aVCR, lVCR) during quadrupedal locomotion in rhesus and cynomolgus monkeys. Animals walked on a treadmill at velocities of 0.4-1.25 m/s. Head rotations were represented by Euler angles (Fick convention). The head oscillated in yaw and roll at stride frequencies (approximately 1-2 Hz) and pitched at step frequencies (approximately 2-4 Hz). Head angular accelerations (100-2,500 degrees/s2) were sufficient to have excited the aVOR to stabilize gaze. Pitch and roll head movements were <7 degrees , peak to peak, and the amplitude was unrelated to stride frequency. Yaw movements were larger due to spontaneous voluntary head shifts and were smaller at higher walking velocities. Head translations were small (< or =4 cm). Cynomolgus monkeys positioned their heads more forward in pitch than the rhesus monkeys. None of the animals maintained a forward head fixation point, indicating that the lVCR contributed little to compensatory head movements in these experiments. Significantly, aVCR gains in roll and pitch were close to unity and phases were approximately 180 degrees over the full frequency range of natural walking, which is in contrast to previous findings using anesthesia or passive trunk rotation with body restraint. We conclude that the behavioral state associated with active body motion is necessary to maintain head stability in pitch and roll over the full range of stride/step frequencies encountered during walking.