多電極記録と神経線維再構築による急速眼球運動における上丘と小脳の機能相関の研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10680761
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 杉原 泉 東京医科歯科大学, 医学部, 講師 (60187656)
• Keywords: 下オリーブ核 / 小脳 / ビオチン化デキストランアミン / 苔状線維 / 登上線維 / プルキンエ細胞 / 上丘 / 多電極記録

Research Abstract

上丘-小脳間の神経経路に関する解剖学的研究としては、ラットを用いて、主として上丘からの入力を受けると言われている小脳虫部の第6・7葉において、軸索投射の構築の解析を行ってきた。そこへの入力線維、および、そこからの出力線維の単一軸索形態の詳細を、ビオチン化デキストランアミン(BDA)による順行性標識によって調べた。登上線維については、分枝の様子を明らかにし(投稿中)また、下オリーブ内の隣接したニューロン群は、小脳の縦方向の細い縦ゾーン内に投射することを明らかにした(研究発表の3)。苔状線維については、単一軸索が、横方向に広がり、複数の小脳核にも投射することを明らかにした.(発表の2)。小脳皮質からの出力であるプルキンエ細胞の単一軸索の投射についても解析中である。
多電極記録による実験としては、小脳皮質の多数のプルキンエ細胞から登上線維の活動を直接反映する複雑スパイクの記録を行った。麻酔下のみならず覚醒ラットでも、細い縦ゾーンで内では、複雑スパイクの発火の同期性が強いことを明らかにした(発表の1、4)。また、新しい多電極記録システムの開発も進めてきた。記録用の電極としては、多電極表面接触型ブロックおよび、刺入型4チャンネル電極は試作した。動物への埋め込み用には、油圧式の顕微鏡ステージ用マニピュレーターを用いることにした。一方、記録用の多チャンネル増幅器としては、パソコンのPCIバス用の最新のA/D変換ボードに手製付加回路を付けることによって、512チャンネルのアナログ高速連続記録ができることが分かり、その付加回路を製作中であり、次年度に完成させる。

Research Products

• [Publications] E.J.Lang: "Patterns of spontaneous Purkinje cell complex spike activity in the awake rat." Journal of Neuroscience. (印刷中).
• [Publications] H.-S.Wu: "Projection patterns of single mossy fibers originating from the lateral reticular nucleus in the rat cerebellar cortex and nuclei." Journal of Comparative Neurology. (印刷中).
• [Publications] I.Sugihara: "Reconstruction of single olivocerebellar axons in the rat cerebellar cortex." Neuroscience Research. Suppl.22. S171 (1998)
• [Publications] E.J.Lang: "Patterns of spontaneous complex spike activity in the non-anesthetized rodent." Society for Neuroscience Abstract. 24(part 2). 665 (1998)