大脳辺縁系における認知・情動・記憶と行動の統合システム

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11308033
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: Toyama Medical and Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 小野 武年 富山医科薬科大学, 医学部, 教授 (50019577)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 永福 智志 富山医科薬科大学, 医学部, 助手 (70262508) ; 田村 了似 富山医科薬科大学, 医学部, 助教授 (60227296) ; 西条 寿夫 富山医科薬科大学, 医学部, 教授 (00189284) ; 上野 照子 富山医科薬科大学, 医学部, 助手 (80242486) ; 饗場 篤 東京大学, 医科学研究所, 助教授 (20271116)
• Keywords: 情動 / 記憶 / 認知 / ストレス / 大脳辺縁系 / ニューロン活動 / サイトカイン / 行動

Research Abstract

1)認知・情動-行動出力過程における大脳辺縁系ニューロンの応答性
感覚刺激ー強化刺激(報酬/嫌悪刺激)連合学習課題(感覚刺激ー報酬獲得/罰回避連合課題)に対するラット前部帯状回の応答性から,前部帯状回は,認知的ならびに情動的要因を行動実行に転換する過程で重要な役割を果たしていることを明らかにした。
2)認知・記憶-行動出力過程における大脳辺縁系ニューロンの応答性
場所認知・移動課題を遂行中のラット海馬体(CA1,CA3,海馬台),および側坐核ニューロンの活動を解析した。その結果,海馬体よび側坐核ニューロンはいずれも報酬応答性(ICSS報酬に依存した応答)および空間応答性を有しているが,海馬体ニューロンでは,報酬よりは空間応答性が強く,逆に側坐核ニューロンでは,空間よりは報酬により強く関連して応答することが判明した。また,課題を全く訓練していないナイーブなラットを用いて海馬体ニューロンの空間応答性を解析した結果,場所応答は,報酬獲得行動の学習の進展に伴って出現することが明らかになった。
3)顔・表情の認知・記憶機構
ヒトや動物の顔や目などの種々の視覚刺激に対する視覚誘発電位(VEP)を比較解析し,双極子追跡法で,顔および目に対するVEPの電流発生源を推定した。その結果,顔情報処理の初期過程では顔全体および目に関する2つの異なる神経システムが側頭後頭移行部に存在することが明らかになった。
4)大脳辺縁系における物質機構
ラットに反復寒冷ストレスを負荷し,視床下部ニューロンの感覚刺激-報酬連合課題活動を記録した。その結果,i)視床下部外側野および腹内側核ニューロンの自発放電活動がそれぞれ増加および減少し,これら自発放電頻度の変化は,それぞれの領域における免疫サイトカイン(IL1-β)の減少および増加と相関していることが判明した。ii)感覚刺激-報酬連合課題における消去学習において予告音期の応答が逆に増強する異常応答を示すニューロンが出現することが明らかになった。

Research Products

• [Publications] Matsumura, N., Nishijo, H., Tamura, R., Eifuku, S., Endo, S. and Ono, T.: "Spatial- and task-dependent neuronal responses during real and virtual translocation in the monkey hippocampal formation"J. Neurosci. 19. 2381-2393 (1999)
• [Publications] Kimura, T., Tamura, R., Kurimoto, H, and Ono, T.: "Effects of T-588, a newly synthesized cognitive enhancer, on hippocampal CA1 neurons in rat brain tissue slices."Brain Res.. 831. 175-183 (1999)
• [Publications] Zhou, L. T., Tamura, R., Kuriwaki, J. and Ono, T.: "Comparison of medial and lateral septal neuron activity during performance of spatial tasks in rats."Hippocampus. 9. 220-234 (1999)
• [Publications] Takenouchi, K., Nishijo, H., Uwano, T., Tamura, R., Takigawa, M. and Ono, T.: "Emotional and behavioral correlates of the anterior cingulate cortex during associative learning in rats."Neuroscience. 93. 1271-1287 (1999)
• [Publications] Ono, T. and Nishijo, H.: "Active spatial information processing in the septo-hippocampal system."Hippocampus. 9. 458-466 (1999)
• [Publications] Martin, P. D., Nishijo, H. and Ono, T.: "A combined electrophysiological and video data acquisition system using a single computer."J. Neurosci. Method. 92. 169-177 (1999)
• [Publications] Tamura, R., Nakada, Y., Nishijo, H., Miyake, N. and Ono T.: "Ameliorative effects of tamolarizine on place learning impairment induced by transient brain ischemia in rats."Brain Res.. 853. 81-92 (2000)
• [Publications] Yonemori, M., Nishijo, H., Uwano, T., Tamura, R., Furuta, I., Kawasaki, M., Takashima, Y. and Ono, T.: "Orbital cortex neuronal responses during an odor-based conditioned associative task in rats."Neuroscience. 95. 691-703 (2000)
• [Publications] Tanebe, K., Nishijo, H., Muraguchi, A. and Ono, T.: "Effects of chronic stress on hypothalamic interleukin-1β, interleukin-2, and gonadotropin-releasing hormone gene expression in ovariectomized rats."J. Neuroendocrinol.. (in press). (2000)
• [Publications] Nishijo, H., Ono, T., Uwano, T., Kondoh, T and Torii, K.: "Hypothalamic and amygdalar neuronal responses to various sapid solutions during ingestive behavior in rats."J. Nutrition. (in press). (2000)
• [Publications] Gejo, R., Kawaguchi, Y., Kondoh, T., Tabuchi, E., Matsui, H., Torii, K., Ono, T. and Kimura, T.: "Magnetic resonance imaging and histological evidence of postoperative back muscle injury in rats."Spine. (in press). (2000)
• [Publications] Zhong, Y,-M., Nishijo, H., Uwano, T., Tamura, R., Kawanishi, K. and Ono, T.: "Red ginseng ameliorated place navigation deficits in young rats with hippocampal lesions and aged rats."Physiol. Behav.. (in press). (2000)
• [Publications] 上野照子,小野武年: "不安の生理的背景-扁桃体と情動-"Clinical Neuroscience. 17. 742-747 (1999)
• [Publications] 小野武年,永福智志: "情動の発現と制御"医学の歩み. (印刷中). (2000)
• [Publications] Ono, T. and Nishijo, H.: "Neurophysiological basis of emotion in primates: neuronal responses in the monkey amygdala and anterior cingulate cortex. In: The New Cognitive Neuroscience (Ed. by M.S. Gazzaniga)"MIT Press. 1099-1114 (1999)
• [Publications] 永福智志,小野武年: "情動を発現するニューロン機構 感情と行動の仕組み 細胞工学別冊「脳を知る」久野宗監修"秀潤社. 117-128 (1999)
• [Publications] 小野武年,西条寿夫: "情動・行動のシステム.岩波講座・現代医学の基礎第7巻「脳・神経の科学II-脳の高次機能」(外山敬介,酒田英夫編)"岩波書店(印刷中). (2000)