8 〔原 著〕
（吾撃輩踊憶想揖）
色光刺激による網膜内活動電：塵（EIGR）1．こ就て
東京女子医科大学生理学教室 （主任 冨田恒男教授） 1 緒 言 飯 イイ 原 ノ、フ 鳥 トリ 田 ダ 浜 ノ、マ 浩 コウ 慶 日シ 子 コ 正 アキラ 壽 刀ネ （’受付昭禾029年8月23日）
種々の波長の光刺激（便宜上以下色光刺激と呼 ぶ）が吾々に顕著な色の感覚を起させることは周 知の事柄であり，従って色光刺激により起る網膜 過程も亦当然異るものであるごとは疑いのなV、所 であるが，従来の研究をみるに之を電気生理学の 上から客観的に捉えるととは必ずしも容易でなか った。網膜の活動に電気現象が伴うことはHolm− gren（1865）の網膜活動電流即ちERGの発見に始る がこのERGに色光刺激の特徴を見出そうとした 研究は多数あるにも拘らす，威績の一致を見たも のは少い。只1つ確実と思われるものは，ERGの b一波に見られるPurkinjeの移動，即ち暗順応 した時の視覚のスペクトル感度の最大点約510mμ が，明順応によ））約560mμに移動するとbう人 眼について明かにせられ旋事実が，蛙の如き桿体 錐体の混合網膜につv・てそのERG中のb波を示 標としてスペクトル感度を求めてみても，これと 同じ関係が朗順応眼と暗順応眼とで得られるとい ロラ うHimstedt及びNagelに始まる研究位のもの である。 この様にERGに色光刺激固有の特徴を捉えよ うとする研究が足踏み状態にある間に，最：近の micro−techniqueの長足の進歩は，別￠〉電気生理 学的な：方法による網膜の色受容に関する研究を発 展させた。即ち微小電極法を網膜に応用した （2） Granitの研究がその第1であって，網膜の内側 面に微小電極を当てて，視神経線維層を走る単一・ 神経線維の活動を誘導記録するものである。本法 によつて彼は網膜に異った波長感度を示す数種の elemgntsの存在を明かにし，又その結果から古 来のYoung一一Helmholtzの三・色説及びHering の反対色説に批判を加えている。 尚Granit派の上記研究以外にも幾つかの色受 くおう 容に関する貴：重な研究があるが，それ等ぱ問田の 綜説に譲り，鼓にはその綜説以後に癸表された当 （4） （5） 教室の研究だけに触れておごう。水野は冨田の網 膜内微小電極法と特殊の照射法を用い，蛙の網膜 内から活動電圧（EIRG＞を誘導記録した。鼓に 特殊の照射法とは，赤から青，叉はその逆へと 短時間内に連続的に波長を変える単色光照射を 与える方法（スペクトル掃引法）であり，彼はかかる照射によるEIRG曲線に最大3つ迄の峰
分けを得免。そして各々の峰が夫汝の色感度を持 つ網膜内elementに対応するものであると老え （6） た。その後飯田 は猫の網膜の色光感度を求めて いるが，猫ではEIRGを示標とする限り，蛙にみ られるような色光感度を異にする如きelements の分離は不可能であったと報告している。このこ とは最近のMeyer， Miles及びRatooshによる 猫は色盲であるとの報告と相通するものがある。 元来EIRGが網膜内部からの活動電圧の直接 的な誘導によるものであるだけに，色受容の如き 網膜内の機序を探究する上には，ERGに比べて よりよい示標たり得ることは先ず疑いのない所と 思われる。この意味で，水野のスペクトル掃引法 によ．らなくても，蛙の網膜に色光刺激を与えた際 のEIRGに何等かの認め得る変化を波形の上に 一 8 一を試みた。
ll実験方法
食用蛙の眼を摘出して横に切開した所謂opened eyeをRinger綿上におき， 之lr．micromaniPulator で毛細管電極を進めて網膜内にその先端を挿入し，白 色光及び赤，緑，青の各色光刺激を与えた場合に得ら れるEIRGにつき波形の相違の有無を検した。 （or） 増幅及び記録には凡て冨田 の装置をそのま」用い た。倫白色光は100V40Wの電球で1mの距離から網 膜を照射し，聴色光刺激には光の通路に適当な色フィ ルタPを挿入した。 EIRGの記録に当って問題とすべきは眼の順応状態 であるが，順応状態を厳密に規定する圏的で試みた予 備実験結果が，眼を比較的長時間暗室中に放置する為 に眼の弱りを進行させ，EIRGが微弱となるitとを知 つたので，止むなく摘出後間もなくの眼をそのまS実 験に供した。そしでEIRGの時間的な弱りの比較的 少い標本については，光刺激を繰返して時間的な経過 を検した。M 実験成績
第1図1は毛細管電極を網膜内に挿入する以 前，即ち硝子体中にその先端がある状態で記録し た：普通のERGであり， ERG記録に対する対照 として，白（W）赤（R）緑（G）及び青（B） の短時間魚店（約0．3秒）を1分間隔で与えて記 録したものである。従来言われている如く，その 色光刺激による波形に殆んど何等の相違も見出す ことができないことを示している。第1図IIIは1 とは別の網膜について同様の4種の刺激によって 得られたEIRGの記録である。この場合の網膜 内に於ける電極の深さは，その波形から外網状層 CJr ） 附近と推定されるが，on−response及びoff−re− sponseを通じて殆んど認むべき変化がないδそ てし私逮の試みた20例中の18例迄は，電極の網膜 内に於ける深さを色k’変えても，色光刺激による EIRG波形の顕著な変化は遂に之を捉えることが でぎなかつ泥。そして次に示す2例だけに色光刺 激による相違と思われる異った波形の記録が得ら れた。次にそれに就て少しく詳細に述べる。 第1例ぱ第2図に示してある。この場合毛細管電 極は内網状層内に固定し，時聞的に記録を反覆し た内の2つの記録だけをこごに掲げた。図1は術後 約5分で始めた記録で，先ずその白色光刺激の時 （s） のEIRG（W）を冨田及び船石に従って解釈して 秒で陰性の振れが起り，次で陽性の振れに移って いるが，最初の陰性の振れがERGに於けるa一． 波，叉それに続く陽性の振れがb波の始まりに相 当する。只b波のその後の経過は，網膜外に電 極をおいて記録される普通のERG中のb波の如 く滑かでなく，b波の立上Pl後間もなく，その1 部が欠損して陥凹し％様な波形を示している。之 は網膜内，特に外網状層附近で最も大きく記録さ れる陰性の振れ（第1図ff参照）がb波に：重畳し て記録された為の波形の歪みである。荷この陰性 の振れに・一致して視神経線維に放電が起ることも 既に明かにされている。次に3．5秒間の照射の後 に光を遮断した時には，最初にd波が比較的緩か な陽性の振れとして記録されているが，暫くして 強い陰性の振れによりこのd波が中絶され％如ぎ形をとっている。これもEIRGに特有な現象
で，電極部位の限局的な網膜活動に伴う電気的変 化であることが分っている。 次のR曲線（赤色光刺激）は比較的低い3波と 比較的緩かな傾斜のb波で始まっているが，b波 の頂点を過ぎた所で激しい振動性の陰性刺棘が現 われている。更に特徴的なのは光遮断後の変化 で，先ず陽性のd波が現われることは前のW曲 線と同じであるが，このd波を中断する陰性波が 複雑で且その持続が長い。この様な顕著な変化 は，その後の緑（G）或は青（B）刺激の揚油の 曲線にも白色（W）刺激の揚合と同様に全く見ら れす，後2者の波形は寧ろ白色（W）刺激の時の EIRGにその波形が近v・。 第2図■は電極の位置を変えることなく，図1 の記録後15分で再び同様の記録を反覆したもので ある。そのon−responsesは各色光共に1のそれ 等と大きな違いは認められないがoff−responses で気付く第1の点ぱd波が何れも極めて小さくな っていることである。之が1つにぱ標本のaging の為であり，もう1つには15分間に眼が相当暗順 応したことに：もよるものであることは明かであ る。蚊にR曲線に特徴的であるのは，光遮断後記 3秒を経て突然極めて大ぎな陰性波が現われたこ とである。このものは図1のR曲線で光遮断時に 記録され，た複雑な陰性波と関連したものであるこ とは疑うべくもなv・。三三の3曲線（W，G及びB） では微弱なd波の後の陰性波も消失しており，又 一 9 一10 R曲線に於けるこの顕著な陰性ρ振れば全く認め られなカ》つた。 第3図は第2図Hの記録後間もなく，フィルム の速度及び増幅器の感度を減じて同じ託録を繰返 したものである。この場合光照射の持続15秒で， 第2図の時の3．5秒に比べて長い為にoff−respo− nseとしてのd波が4曲線共再び明瞭に出ている が，その後の陰性変位はR曲線だけに見られ，他 の3曲線には存在しないこと第2図皿の場合と同 様である◇ 色光刺激によりEIRG波形に変化が見られた と思われる第2例は第4図に示されている。先ず 電極を外網状層附近迄挿入して得られた図1に於 ては色光による明瞭な相違は認め難いが，電極を 1の位置から35μだけ抜いて，電極の：先端が両極 細胞層にあZPと推定される同図11にあっては，赤 及び青の刺激の時のon−respohseに於ける陰性 の振れが，他の2者に比して緩かで且浅いことが 分る。叉赤色光照射を用いたR曲線に於ては，光 を遮断して普通のoff−responseが現われ，てカ〉ら 約2秒を経過して，再び緩かではあるが陰性方向 の振れと思われる変化が認められるQそしてこの 変化は第1例のR曲線に見られたものと極めてよ く似てv・る。 IV 考 察 網膜内に挿入した微小電極により光照射及び光 遮断に伴って記録されるEIRG申の陰性の振れ （第1図翌参照）が，電極の先端に位置する限ら れた網膜細胞群の活動を示すものであることは， 網膜照射に小さい光点を用い，之で微小電極の先
端が位謝る網灘位を照し塒だけ㍑の鷺
電圧が大きく現われるとV・う冨田，水野及び飯田 の報告から明かである。従ってこの陰性電圧を示 標とすれば，色光刺激による網膜の各限局部位の 異った活動を反映したEIRGが得られるのでは なV・かとの予想で本実験が始められたごとは緒言 でも述べた通りであるが，結果は予想程のもので なく；極めて少数例に於て色光刺激による差異を 認めたに過ぎない。しかもこの差異が明かに色光 そのものの違いによるものであるかどうかは，各 色光の強度を変えた実験を試みる迄は断定し難い ようにも思われる。例えばBrossa及びKohl− rausch（1913）， Kohlrausch及びBrossa （1914），Kohlrausch （1918）は各種1動物の網膜 につき，色光によるERG波形の相違を研究した（rt． O） （1 1）
が，之を追試しfc Graham及びRiggsをして 設わしめれば，Kohlransch等の成績は刺激光強 度の選定が不充分であった為の誤ったもので，若 しも刺激光強度を適当に選べば，ERGは刺激光 波長に無関係に同形のものを得ることができると v・う。従って同じような老慮がEIRGを示標と した吾々の研究にも必要であると思われる。それ にも拘らす樹，本研究の結果が網膜の色受容機序 に関して幾つかの示唆む含をものであることを次 に論じようと思う。（1）第2図1及び∬のR曲線が他の3曲線に
比べてa波もb波の立上りも緩かである点から，「 赤光の網膜に対する刺激効果が他の3刺激の効果 よりも弱いごとが波形の相異の原因でないかとの 疑い｝ま第4図に丑於けるR曲線並にB曲線と同 様，色刺激の強度を変えて再試の上で決められる べきであるが，それ1等のR曲線のoff−response に於ける長い潜伏時の後の陰性の振れば他の色光 刺激に見られなかった特有の変化であり，刺激強 度の点だけがらは全く解決されない現象である。 即ち陰性の振れば一般k刺激強度の増大と共に大 きくなり，叉それと共に潜伏時が短縮することは 当然推測せられる所であり，事実白色光の強度を 3段に変えて記録した第5図に示すEIRGからも 直ちに確認せられる。従って白色光刺激の出合に 光遮断時の陰性の振れが見られなV・のに，フィル 6「 P一でその白色光の僅かに一部分だけを濾紙する ことにより得られた赤光め時に陰性の振れが見ら れたごとは，赤光刺激によるEIRGの違v・を単 なる刺激光強度の違V・に因るものとしては理解す ることができ・なV・。 （2） 第4図にみられる如く，網膜の視細胞層 に近い深層から誘導されるEIRGには色光刺激 による波形の違いが明瞭でないのに対して，電極 を内網状層の側に移動させると波形の相違が現わ れ，たとVAう事実は注目に値する。ヌ，第2図を言己録 し％標本では網膜の各層からの誘導は試みなかっ たが，この記録が内網状層からのものであるごと も，この様な色光刺激による波形の違V・が，視細 胞自体の活動電庄波形の違いに基くものではな く，網膜内に於て或程度の積分作用を受けた後に 初めて現われる違いで勘ると考えるべきであろ う。最近Svaetichin等は錐体と三体とは光刺激 10 一により全く反対の極性を示すと主張し（1’i 13． 14），更 に文視細胞内へ挿入した超微小電極により単一の 視細胞の活動を分離記録し得たと報告している が，私達の得た上記所見は彼等の実験に対する再 検の必要を示唆しているように思われる。 （3）白光で刺激した時には全く見られなかっ た電位変化が，その白光の1部門濾光により得ら れた赤光刺激の時に現われたという事実は，白光 の中に赤の刺激要素が含まれているという物理学 上の常識にも拘らす感覚的には両者は全く独立で あるこ ．しと関連して興味がある。 Granitがスペ クトル感度を異にする幾種類かのelementsを網 膜に見出したことは前述したが，彼の網膜の色受 容の機序に就ての所謂 dominator−modulator theoryから推察するに，彼は寧ろそれ等elem− entsの網膜に於ける分立的活動に重点をおき， ．よ1高次の積分作用を中枢に求めている如ぎ印象 を受ける。之を私達の断見からすれば，彼が考え るよりも更忙幾らか多くの積分機能を網膜自体に 帰するべぎであるよう．に思われる。 V 結 論 （1）食用蛙の網膜内に毛細管電極を挿入し， 色光刺激を与えた場合に得られるEIRGの波形 に何等かの相違が見出せるか否かを検し，その結 果実験例20壷中18例迄は認むべぎ相違を検出し得 なかった。 （2） 残りの2例に於ては，電極が両極細胞層 ．から内網状層にかけて位置する時に赤光刺激によ
るEIRGに他の揚合と明かに異るEIRGを得
た。特に赤光を遮断した後の陰性の振れに特徴的 なものが認められ．た。 （3） この陰性の振れが白の刺激でぱ生じない のに，その自を濾寄して得られる赤刺激で認めら れたという事実から，網膜の積分作用がGranit の新しい色受容学説で考えちれているよりも更に 高次のものであり得ることを論じた。 塗筆に当り御懇篤なる御指導と御校閲を賜った富田 教授に深甚の謝意を表す。 文 献1） Himstedt， F．， and Nagel，’W．A． ：
Die Verteilung der Reizwerte ftir die Fro−
schnetzhaut im Dispersionsspektrum des Gaslichtes， mittels der Aktibnsstr6me
untersycht． Ber． naturf． Ges．， Freiburg in
@r／ 一
Br．， 11’： 153rv162． 1901
〔Granit（2）より引用〕
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