• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Rhythmic neural activity in the striatum of running mouse

Publicly Offered Research

Project AreaNon-linear Neuro-oscillology: Towards Integrative Understanding of Human Nature
Project/Area Number 18H04945
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionRitsumeikan University (2019)
Osaka University (2018)

Principal Investigator

木津川 尚史  立命館大学, 生命科学部, 教授 (10311193)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywordsリズム / 連続運動 / ステップホイール / 線条体 / 走行 / マウス / step-wheel / Step-Wheel / 歩行 / ドーパミン
Outline of Annual Research Achievements

我々の行動の多くは繰返し運動になっている。ドーパミン神経の投射先である線条体の神経情報処理が、歩行を始めとする繰返し運動の機能に関与していることが、パーキンソン病研究の知見や、ステップホイールを走行するマウスを用いた我々の研究などからわかっている。しかし、線条体神経細胞が歩行中のどのような局面に関与しているのか、また繰返し運動の制御にどのように寄与しているのかは明らかになっていなかった。
我々は、ステップホイールで複雑なペグパターンを走行するマウスが実際にどのような運足状態になっているかを解析し、大脳基底核線条体から神経活動を計測した。その結果、一連のペグパターン内の数か所において、運足などの運動にリズミカルな協調が起きていることが見出された。この結果は、運動中に自発的なリズム協調が起きている可能性を示している。また、線条体神経細胞が脚の運動の周期や位相などリズムのパラメタに反応して活動していることを見出した。
得られた結果は、マウスは複雑に配置されたペグの上を走行する際に、単にペグが到来するタイミングに合わせてペグ上に足を置いていくのではなく、自らの体部位間の協調(本研究では左右前肢の協調)をリズムを利用して達成していることを示している。動物の体には関節や筋肉が多数存在し自由度が非常に高いため、運動の協調を達成するための組合せは無数に存在する。繰返し運動を周期と位相というリズムのパラメタで表現することは、自由度を大きく低減して体部位間の協調を容易にしている可能性が考えられ、線条体は繰返し運動をリズムのパラメタによりコードすることにより、繰返し運動の効率的コード化に寄与していることが推測される。

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 2021 2019

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

  • [Journal Article] Single-cell memory trace imaging with immediate-early genes2019

    • Author(s)
      Sauvage Magdalena、Kitsukawa Takashi、Atucha Erika
    • Journal Title

      Journal of Neuroscience Methods

      Volume: 326 Pages: 108368-108368

    • DOI

      10.1016/j.jneumeth.2019.108368

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Dopamine D1 and muscarinic acetylcholine receptors in dorsal striatum are required for high speed running2019

    • Author(s)
      Nakamura Toru、Rios Luis Carl、Yagi Takeshi、Sasaoka Toshikuni、Kitsukawa Takashi
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: - Pages: 1-8

    • DOI

      10.1016/j.neures.2019.12.001

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 複雑な走行運動中のマウスにおけるリズム情報は、線条体のニューロンによってコードされている2021

    • Author(s)
      広兼浩二朗、中村徹、寺下拓真、八木健、久保田康夫、Dan Hu、Ann M Graybiel、木津川尚史
    • Organizer
      第44回日本神経科学大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Striatal neurons encode the rhythm of stepping in the step-wheel task2021

    • Author(s)
      Kojiro Hirokane, Toru Nakamura, Takuma Terashita, Takeshi Yagi, Yasuo Kubota, Dan Hu, Ann M Graybiel, Takashi Kitsukawa
    • Organizer
      The 50th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-12-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi