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サルの視床髄板内核群から線条体への投射の行動学習における役割

Research Project

Project/Area Number 09780770
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 神経・脳内生理学
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

松本 直幸  大阪大学, 健康体育部, 助手 (00252726)

Project Period (FY) 1997 – 1998
Project Status Completed (Fiscal Year 1998)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 1998: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 1997: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords大脳基底核 / 線条体 / 正中中心核 / 束傍核 / 報酬 / 視床髄板内核群 / 黒質緻密部 / 条件づけ / 行動学習 / ムシモル / ドーパミン
Research Abstract

視床の正中中心核(CM)および束傍核(Pf)から線条体への投射に関してはその機能的な意義が明らかではない。本研究は、線条体の細胞が行動の学習を通して新たな活動を獲得する上で、視床からの投射がどのような役割を持つのかを明らかにすることを目的として行った。
感覚刺激と報酬を連合させた条件づけ課題および感覚刺激を報酬とは無関係に単独で呈示する課題を用いて、線条体の介在細胞(TANs)およびCM/Pfの細胞から記録を行った。感覚刺激としてclick音、beep音およびLEDの3種類の刺激を用いた。条件づけ前ではTANsはいずれの刺激に対しても明確な応答は示さなかったが、約3週間の学習を経て約半数(59/121)のTANsが条件刺激のclick音に対して応答を示すようになった。しかし報酬とは無関係の感覚刺激に対しては明確な応答を示さなかった。一方、CM/Pfからは感覚刺激に対して潜時の異なる2種類の細胞が記録されたが、いずれの細胞の応答も報酬の有無とは関係なく、これは学習の前後で変わることはなかった。
さらに学習の完成後、CM/Pfにムシモルを注入すると、条件刺激に応答するTANsはわずか14%にまで減少した。このことからCM/Pfから線条体への投射がTANsの反応の形成に必須であることが確認された。また3種の刺激の呈示が予測できない条件下では、CM/Pfの長潜時の応答を示す細胞は強く応答したが、単独の刺激を連続して呈示するとその応答は次第に減弱した。このことからCM/Pfの活動は、警戒や覚醒のレベルに大きく依存していることが強く示唆された。
以上より、TANsの報酬依存的な活動の獲得には、主にCM/Pfからの警戒や覚醒に関する情報と黒質線条体ドーパミン系からの報酬や強化に関する情報の2つの入力が必須であることが確認された。

Report

(2 results)
  • 1998 Annual Research Report
  • 1997 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All Other

All Publications (11 results)

  • [Publications] Kimura Minoru: "Nigrostriatal Dopamine System May Contribute to Behavioral Learning through Providing Reinforcement Signals to the Striatum." European Neurology. 38(suppl 1). 11-17 (1997)

    • Related Report
      1998 Annual Research Report
  • [Publications] Kimura Minoru: "Role of Basal Ganglia in Learning and Memory of Sequential Movements." Japanese Jounal of Physiology. suppl.47. -S28 (1997)

    • Related Report
      1998 Annual Research Report
  • [Publications] Matsumoto Naoyuki: "Activity of Tonically Active Neurons in the Striatum and Neurons in the Intralaminar Thalamus Before and After the Behavioral Learning in the Monkey." Neuroscience Reseach. Suppl.21. -S257 (1997)

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      1998 Annual Research Report
  • [Publications] Matsumoto Naoyuki: "Expression of Behaviorally Condetioned Responses of Tonically Active Striatal Neurons Depends on Thalamic Input from the CM-Pf Complex." Society for Neuroscience Abstract. 23-1. -464 (1997)

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      1998 Annual Research Report
  • [Publications] Matsumoto Naoyuki: "Functional Role of Projection from CM and Pf Nuclei of Thalamus to the Striatum." 6th.IBAGS Meeting Abstract. (1998)

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      1998 Annual Research Report
  • [Publications] Kimura Minoru: "Advances in Understanding the Basal Ganglia and New Surgical Approaches for Parkinson's Disease" Obeso J.,DeLong MR.,Ohye C.&Marsden CD, 286 (1997)

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      1998 Annual Research Report
  • [Publications] Kimura Minoru: "Nigrostriatal Dopamine System May Contribute to Behavioral Learning through Providing Reinforcement Signals to the Striatum." European Neurology. 38(suppl 1). 11-17 (1997)

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      1997 Annual Research Report
  • [Publications] Kimura Minoru: "Role of Basal Ganglia in Learning and Memory of Sequential Movements." Japanese Journal of Physiology. Suppl.47. S.28 (1997)

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      1997 Annual Research Report
  • [Publications] Matsumoto Naoyuki: "Activity of Tonically Active Neurons in Striatum and Neurons in the Intralaminar Thalamus Before and After the Behaviroral Learning in the Monkey." Neuroscience Research. Suppl.21. S257 (1997)

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  • [Publications] Matsumoto Naoyuki: "Expression of Behaviorally Conditioned Responses of Tonically Active Striatal Neurons Depends on Thalamic Input from the CM-Pf Complex." Society for Neuroscience Abstract. 23-1. 464 (1997)

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  • [Publications] Kimura Minoru: "Advances in Understanding the Basal Ganglia and New Surgical Approaches" Obeso J., DeLong MR., Ohye C.& Marsden CD, 286 (1997)

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      1997 Annual Research Report

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Published: 1997-04-01   Modified: 2016-04-21  

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