霊長類大脳の出力系(運動系)の情報の流れとそれを制御する抑制細胞神経回路網

• Project/Area Number: 17022039
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 山下 晶子 日本大学, 医学部, 講師 (30246889)
• Project Period (FY): 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2005: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: 解剖学 / 細胞・組 / 神経科学 / 脳・神経 / 大脳皮質 / 抑制性神経細胞 / 霊長類

Research Abstract

霊長類大脳皮質は領野に分かれており、第一次視覚野(V1)、体性感覚野(SS)などの情報の入力に関係する感覚領野、感覚領野からの情報を統合する前頭前野(PFC)などの連合野、連合野からの指令を受ける運動前野や第一次運動(M1)など出力に関する領野がある。また、大脳皮質において、皮質からの入出力を担当する興奮性錐体細胞の活動は、抑制性介在細胞であるGABA細胞によって調節されている。このGABA細胞は、ラットなどげっ歯類の研究から、パルブアルブミン(PV)、ソマトスタチン(SOM)、カルレチニン(CR)、カルビンジンのどれを含むかで分類され、その化学的特性による分類が異なると生理学的特性も異なることが知られている。今回、霊長類でもPV、SOM、CRはGABA細胞に含まれるが、おのおのは互いに共存しないことを確認し、異なるグループのGABA細胞であることが分かった。PFC、V1、SS、M1などの出力、入力、連合に関係するどの各領野でもGABA細胞の60%以上がPV陽性であり、PV/GABA比はげっ歯類(約50%)より高かった。SOM陽性細胞は、V1では、GABA細胞のうち5.3%を占めているに過ぎないが、PFC、SS、M1ではGABA細胞の約10%がSOM陽性であり、領野特異性が観察された。電子顕微鏡レベルで調べると、SOMやCRを含有する終末はすべてGABA陽性非対称性終末(=抑制性終末)であることが確認されたが、げっ歯類とは異なり、PV含有終末にはGABAを含有する非対称性終末以外にもGABAを含まない対称性終末(=興奮性終末)が存在した。霊長類視床にはPV陽性細胞があることから、大脳皮質で観察されたPV陽性興奮性終末は視床からの投射線維終末でないかと考えられる。
(2006年7月に開催される日本神経科学学会大会で発表する予定である)

Research Products

• [Journal Article] 長期にわたる視床下核刺激例における組織学的研究:3.大脳皮質-基底核ループのグリア細胞と神経細胞死 (2006)
  • Author(s): 山下晶子, 四條克倫, 小林一太, 大島秀規, 深谷親, 山本隆充, 片山容一
  • Journal Title: 機能的脳神経外科 印刷中
  • NAID: 10024368680
• [Journal Article] Developmental changes in the expression of growth-associated protein-43 mRNA in the monkey thalamus : Northern blot and in situ hybridization studies. (2005)
  • Author(s): Murata, Y., Higo, N., Oishi, T., Yamashita, A., Matsuda, K.Hayashi, M.
  • Journal Title: Neuroscience 136 Pages: 497-507
• [Journal Article] Differential expression of the truncated TrkB receptor, T1, in the primary motor and prefrontal cortices of the adult macaque monkey. (2005)
  • Author(s): Ohira, K., Shimizu, K., Yamashita, A., Hayashi.M
  • Journal Title: Neuroscience Letter 385 Pages: 105-109
• [Journal Article] Expression of GAP-43 and its mRNA in the monkey motor cortex and spinal cord after dorsolateral lesion of spinal cord at c4/c5 level. (2005)
  • Author(s): Oishi, T., Higo, N., Murata, Y., Yamashita, A., Matsuda, K., Hayashi, M., Nishimura, Y., Seki, K., Isa, T.
  • Journal Title: Society for Neuroscience Abstracts 31
• [Journal Article] Architectonic structures and 3D selective neurons in the caudal intraparietal (CIP) area of Japanese macaque monkey (Macaca fuscata) (2005)
  • Author(s): Katsuyama, N., Yamashita, A., Sawada, K., Taira, M.
  • Journal Title: Society for Neuroscience Abstracts 31
• [Journal Article] Expression of protein kinase c substrate (GAP-43,MARCKS and neurogranin) mRNA in the monkey basal ganglia. (2005)
  • Author(s): Higo, N., Oishi, T., Yamashita, A., Murata, Y., Matsuda, K.Hayashi, M.
  • Journal Title: Society for Neuroscience Abstracts 31
• [Journal Article] The recovery of precision grip after the primary motor cortex damage in monkey.` (2005)
  • Author(s): Murata, Y., Higo, M., Oishi, T., Yamashita, A., Matsuda, K., Hayashi, M.
  • Journal Title: Society for Neuroscience Abstracts 31
• [Journal Article] The effect of long-term STN-DBS : basal ganglia, thalamus and striatum. (2005)
  • Author(s): Yamashita, A., Shijo, K., Kobayashi, K., Oshima, H., Fukaya, C., Yamamoto, T., Katayama, Y.
  • Journal Title: Proceeding of 1^<st> congress of International Society of Reconstructive Neurosurgery Pages: 53-53