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小脳-大脳皮質間ネットワークが視覚-運動座標変換を実現することを因果的に解明する

Research Project

Project/Area Number 18J11989
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Neurosurgery
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

佐野 暢哉  新潟大学, 医歯学総合研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords小脳 / 運動野 / 運動制御 / ニホンザル
Outline of Annual Research Achievements

小脳-大脳皮質運動関連領野をつなぐ神経ネットワークの、運動制御における機能的役割を明らかにするために、小脳出力がいつ(運動前、運動準備、運動開始時、運動実行中)、どのように運動野(M1)の神経活動に貢献(活動を増加または減少)しているのかを調べることを目的とした。これを調べるために、到達ー把持運動課題中に薬理学的に小脳の出力核である歯状核(DN)を不活性化し、その前後においてM1のニューロン活動の変化と、それに伴う行動の変化を記録し比較する実験を行った。DNの不活性化の前後においてM1のニューロン活動の変化を解析すると、到達ー把持運動課題における運動前、運動準備、運動開始時、運動実行中のタイミングで、発火頻度が減少するM1ニューロンが確認された。この結果から、小脳出力が運動前から運動中まで到達ー把持運動課題全体でM1の神経活動の維持に貢献していることが示唆された。次に、小脳出力の身体運動の制御に対する役割を調べるために、DNの不活性化の前後において到達ー把持運動の変化を調べると、運動開始の応答時間、および運動時間が増加するというヒトの小脳失調と同様の症状が確認された。また、到達ー把持運動課題に関連した上肢筋群の活動にも変化が確認された。DNの不活性化により、M1のニューロン活動の変化と共に到達ー把持運動における行動の変化が現れたことから、小脳出力が運動前から運動中まで課題全体でM1の神経活動の維持に貢献することを通して、運動前から運動中まで運動の制御に関与していることが示唆された。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2020 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Cerebellar outputs contribute to spontaneous and movement-related activity in the motor cortex of monkeys2020

    • Author(s)
      Sano Nobuya、Nakayama Yoshihisa、Ishida Hiroaki、Chiken Satomi、Hoshi Eiji、Nambu Atsushi、Nishimura Yukio
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: - Pages: 10-21

    • DOI

      10.1016/j.neures.2020.03.010

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 上肢運動制御に対する大脳-小脳間神経結合の役割2020

    • Author(s)
      佐野 暢哉
    • Journal Title

      新潟医学会雑誌

      Volume: 134

    • NAID

      120007177216

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Cerebellar outputs modulate neuronal activity in the primary motor cortex during movement execution in macaque monkeys2018

    • Author(s)
      Sano N, Nakayama Y, Hoshi E, Chiken S, Nambu A & Nishimura Y
    • Organizer
      The 41th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Cerebellar outputs contribute to the activity of the primary motor cortex during arm-reaching movement in macaque monkeys2018

    • Author(s)
      Sano N, Nakayama Y, Hoshi E, Chiken S, Nambu A & Nishimura Y
    • Organizer
      The 48th annual meeting of the Society for Neuroscience
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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