New insights into the role of the superior colliculus in coordinated gaze-reach movements

  • In this thesis we examined the contribution of the Superior Colliculus (SC) to the generation of coordinated gaze-reach movements in primates. To this end, neural activity was recorded in the SC of behaving monkeys during the performance of several cognitive and reflexive tasks. Three major findings are presented in this study. First, a top-down decision mechanism (predictability) was found to modulate the activity of neurons at the rostral pole of the SC. Second, their activity increased during the execution of arm movements, thus providing a neural correlate for the gaze anchoring effect, i.e. the prolongation of fixation during entire reaching movements. Third, our measured neuronal and behavioral data extended the role of the SC in saccade initiation to coordinated gaze-reach movements. Taken together, these results propose the SC as part of the distributed neural system for eye-hand coordination.
  • In der Arbeit wurde untersucht, ob und wie der Colliculus Superior (CS) von Primaten an der Generierung von koordinierten Blick- und Greifbewegungen beteiligt ist. Zu diesem Zweck wurde die neuronale Aktivität im CS während der Ausführung von mehreren kognitiven und reflexiven Aufgaben am wachen Affen abgeleitet. Drei Hauptergebnisse lassen sich festhalten. Erstens, die Aktivität am rostralen CS wurde durch einen Top-Down Entscheidungsmechanismus (Vorhersagbarkeit) moduliert. Zweitens, diese Aktivität erhöht sich während der Ausführung von Armbewegungen, was ein neuronales Korrelat für den "Gaze-Anchoring" Effekt darstellt, i.e. die Aufrechterhaltung der Blickfixation während der ganzen Armbewegung. Drittens, die gemessenen neuronalen und Verhaltensdaten erweiterten die Funktion des CS bei Sakkaden-Initiierung zur koordinierten Blick-Hand Bewegungen. Diese Ergebnisse legen den Schluss nahe, dass der CS einen Teil des neuronalen Substrates der Augen-Hand Koordination stellt.

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Metadaten
Author:Vicente Reyes-PuertaGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-29582
Referee:Klaus-Peter HoffmannGND, Rolf WürtzORCiDGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2010/10/05
Date of first Publication:2010/10/05
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, International Graduate School of Neuroscience
Date of final exam:2010/09/01
Creating Corporation:International Graduate School of Neuroscience
GND-Keyword:Makak; Blickbewegung; Colliculus superior; Elektrophysiologie; Mittelhirn
Institutes/Facilities:Lehrstuhl für Allgemeine Zoologie und Neurobiologie
Dewey Decimal Classification:Naturwissenschaften und Mathematik / Biowissenschaften, Biologie, Biochemie
faculties:International Graduate School of Neuroscience (IGSN)
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht