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

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11308033
• 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 了以 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, 助教授 (20271116)
• Keywords: 情動 / 記憶 / 認知 / 免疫 / 大脳辺縁系 / ニューロン活動 / サイトカイン / 行動

Research Abstract

1.(1)場所学習課題を遂行してオープンフィールド内を能動移動中または位置移動装置で受動移動中のラット海馬体からニューロン活動を記録した結果,多くの海馬体ニューロンは,ラットが能動移動中だけ場所応答し,受動移動中には応答しなかった.(2)自由行動下で実験室内を能動移動中またはモンキーチェアで受動移動中のサル海馬体から脳波を記録した結果,海馬体脳波上,サルの能動移動開始時だけ,周期性徐波が出現し,受動移動中には出現しなかった.以上より,海馬体による場所表現には動物の能動移動が重要な役割を果たすことが明らかとなった.
2.ラットおよびサルの島皮質から単一ニューロン活動を記録し、報酬性や嫌悪性の感覚刺激に対する応答様式を解析した.その結果,感覚刺激やその意味に識別的に応答する島皮質ニューロンが存在した.現在これらニューロンの集団としての特性を明らかにするため,実験を継続して行っている.
3.感覚刺激-報酬連合課題を遂行しているラット後部視床領域からニューロン活動を記録した結果,非一次視床ニューロンは感覚刺激の意味(報酬/無報酬)への識別応答や報酬予期応答を示したが,一次視床ニューロンはこれら応答を示さなかった.以上より,非一次視床が感覚情報関門として重要な役割を果たしている可能性が示唆された.
4.顔を視覚刺激とした遅延見本合せ課題遂行中のサル側頭皮質からニューロン活動を記録した.下側頭回前部領域の一部の「顔」応答ニューロンはニューロン応答潜時と行動反応時間との間に有意な正の相関があり,「顔」に基づくアイデンティティの認知・判断と密接に関係すると考えられた.一方,上側頭溝前部領域の「顔」ニューロンの応答潜時と行動反応時間には有意な相関がなかった.
5.オープンフィールド内で場所学習課題を遂行しているD2受容体ノックアウトまたはワイルドマウスの側坐核から単一ニューロン活動を記録した結果,ノックアウトマウスでは,報酬予期応答ニューロン(抑制型)が減少し,場所応答ニューロンは増加していた.以上より,D2受容体が報酬予期に重要な役割を果たしていることが示唆された.

Research Products

• [Publications] Yamaguchi, H., Tamura, R., Kuriwaki, J., Eifuku, S., Ono, T: "Effects of T-588, a newly developed cognitive enhancer compound on synaptic plasticity in the dentate gyrus of freely moving rats."J. Pharmacol. Exp. Ther.. 298. 354-361 (2001)
• [Publications] Komura, Y., Tamura, R., Uwano, T., Nishijo, H., Kaga, K., Ono, T.: "Retrospective and prospective coding for predicated reward in the sensory thalamus."Nature. 412. 546-549 (2001)
• [Publications] Nakada, Y., Tamura, R., Kimura, T., Uwano, T., Nishijo, H., Ono, T.: "Ameliorative effects of a cognitive enhancer, T-588, on place learning deficits induced by transient forebrain ischemia in rats."Physiol. Behav.. 74. 1-9 (2001)
• [Publications] Nishimura, T.F., Fukunaga, T., Nishijo, H., Ono, T., Kajiura, H., Yokomukai, Y.: "Electroencephalogram spectral characteristics after alcohol ingestion in Japanese men with aldehyde dehydrogenase-2 genetic variations : comparison with perirheral changes. Alcohol."Clin. Exp. Res.. 25. 1030-1036 (2001)
• [Publications] Kamiyama, H., Kurimoto, M., Yamamura, J., Uwano, T., Hirashima, Y., Kurokawa, M., Endo, S., Shiraki, K.: "Effect of immunity on gene delivery into anterior horn motor neurons by live attenuated herpes simplex virus vector"Gene Ther.. 8. 1180-1187 (2001)
• [Publications] Li, R., Nishijo, H., Wang, Q., Uwano, T., Tamura, R., Ohtani, O., Ono, T.: "Light and electron microscopic study of cholinergic and noradrenergic elements in the basolateral nucleus of the rat amygdala : evidence for interactions between the two systems."J. Comp. Neurol.. 439. 411-425 (2001)
• [Publications] Ono, T., Nishijo, H.: "Hippocampal role in cognitive functions and memory, and effects of a novel cognitive enhancer on learning deficits due to hippocampal lesions."Psychogeriatrics. 1. 277-286 (2001)
• [Publications] Li, R.- X., Nishijo, H., Ono, T., Ohtani, Y., Ohtani, O.: "Synapses on GABAergic neurons in the basolateral nucleus of the rat amygdala : Double-labeling immunoeletron microscopy."Synapse. 43. 42-50 (2002)
• [Publications] Hori, E., Uwano, T., Tamura, R., Miyake, N., Nishijo, H., Ono, T.: "Effects of a novel arginine-vasopressin derivative, NC-1900, on the spatial memory impairment of rats with transient forebrain ischemia."Cognitive Brain Res.. (in press). (2002)
• [Publications] Toyomitsu, Y., Nishijo, H., Uwano, T., Kuratsu, J., Ono, T.: "Neuronalresponsesoftheratamygdaladuringextinctionandreassociationleamingintheelementaryandconfiguralassociativetasks."Eur. J. Neurosci.. (in press). (2002)
• [Publications] Hori, E., Tabuchi, E., Matsumura, N., Tamura, R., Eifuku, S., Endo, S., Nishijo, H., Ono, T.: "Representation of place by monkey hippocampal neurons in real and virtual translocation."Hippocampus. (in press). (2002)
• [Publications] 小野武年, 西条寿夫, 山口英俊, 上野照子: "ラット海馬体CA1錐体細胞層における細胞外集合スパイク電位に対する粗サポニン分画の抑制機構."The GINSENG REVIEW. 29. 22-29 (2002)
• [Publications] 田積徹, 小野武年, 西条寿夫: "不安の大脳生理学."分子精神医学. (印刷中).
• [Publications] Tamura, R., Ono, T.: "Neural substrate for spatial memory in the monkey hippocampus. In Neuroscientific Basis of Dementia, by Tanaka, C., McGeer, P. L. and Ihara, Y.(Ed.)"Birkhauser Verlag Basel, Switerland. 43-48 (2001)
• [Publications] 小野武年: "第6章 自律機能と本能行動,II.視床下部と辺縁系.「標準生理学第5版」 本郷利憲,廣重 力監修,豊田順一,熊田 衛,小澤 静,福田康一郎,本間研一編集"医学書院,東京. 407-423 (2002)
• [Publications] 小野武年, 西条寿夫: "第7章 総合機能,B.情動と動機づけ.「標準生理学第5版」 本郷利憲,廣重 力監修,豊田順一,熊田 衛,小澤靜司,福田康一郎,本間研一編集"医学書院,東京. 437-441 (2001)
• [Publications] 小野武年, 西条寿夫: "第7章 総合機能,C.学習と記憶.「標準生理学第5版」 本郷利憲,廣重 力監修,豊田順一,熊田 衛,小澤靜司,福田康一郎,本間研一編集"医学書院,東京. 441-446 (2001)
• [Publications] 小野武年: "第2部 学ぶ脳,2.好きこそものの上手なれ.「育つ・学ぶ・癒す 脳図鑑21」 伊藤正男序文,小泉英明編著"工作舎,東京. 237-270 (2001)
• [Publications] 西条寿夫, 小野武年: "情と意における大脳辺縁系と連合野の役割-生物学的価値評価,行動戦略の決定- 「情と意の脳化学-人とは何か」松本 元編集"培風館,東京(印刷中). (2002)
• [Publications] 小野武年, 西条寿夫: "大脳辺縁系・大脳基底核における情と意の出力機構-本能、情動、生きる喜び-「情と意の脳科学-人とは何か」松本 元編"培風館,東京(印刷中). (2002)
• [Publications] 西条寿夫, 小野武年: "第10章 情動のメカニズムと大脳辺縁系.セラピストのための基礎研究論文集 (4)「人間行動と皮質下機能」第3部大脳辺縁系と情動・動機づけ,永井洋一編集"協同医書出版社・東京(印刷中). (2002)
• [Publications] 上野照子, 小野武年: "第12章 扁桃体と情動.セラピストのための基礎研究論文集 (4)「人間行動と皮質下機能」第3部大脳辺縁系と情動・動機づけ,永井洋一 編集"協同医書出版社,東京(印刷中). (2002)
• [Publications] 小野武年: "情動.脳神経科学(Neuroscience) 金澤一郎,篠田義一,廣川信隆,御子柴克彦,宮下保司編集"三輪書店,東京(印刷中). (2002)
• [Publications] 西条寿夫, 堀悦郎, 小野武年: "食物のおいしさと食欲の調節機構.「フードデザイン21」 荒井綜,川端晶子,茂木信太郎,山野井昭雄編集"サイエンスフォーラム(株),東京(印刷中). (2002)