大脳皮質-大脳基底核関連:前補足運動野と帯状皮質運動野から大脳基底核への入力様式

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11680747
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
• Principal Investigator: 高田 昌彦 財団法人 東京都医学研究機構, 東京都神経科学総合研究所, 副参事研究員 (00236233)
• Keywords: 大脳基底核 / 線条体 / 視床下核 / 大脳皮質 / 帯状皮質運動野 / 一次運動野 / 前補足運動野 / 運動制御

Research Abstract

実験にはニホンザルを用い、体性感覚刺激あるいは視覚刺激に対して応答するニューロン活動や皮質内微小刺激により誘発される運動を指標にして、帯状皮質運動野吻側部と尾側部の上肢領域を同定した。それらの領域に2種類のトレーサー、wheat germ agglutinin-conjugated horseradish peroxidase(WGA-HRP)とbiotinylated dextran amine(BDA)を微量注入し、二重順行性軸索標識法により、線条体と視床下核においてラベルされた線維終末の分布を解析した。同様に、一次運動野、補足運動野、前補足運動野の上肢領域を電気生理学的に同定し、帯状皮質運動野吻側部や尾側部を含む異なる3つの領域にそれぞれWGA-HRP、BDA、tetramethylrhodamine-labeled dextran amine(RDA)を微量注入することにより、線条体と視床下核における入力分布を解剖学的に比較した。その結果、帯状皮質運動野吻側部から線条体への入力は被殻の吻側部や、尾状核と被殻を連結する線条体ブリッジ領域にパッチ状に分布し、帯状皮質運動野尾側部から線条体への入力は被殻の吻側部、とくにその腹外側部を中心に分布することが明らかになった。帯状皮質運動野吻側部からの入力域は、とくに線条体ブリッジ領域において前補足運動野からの入力域と互いに重なり合い、帯状皮質運動野尾側部からの入力域は、被殻の腹外側部において一次運動野からの入力域と部分的に重なり合った。また、帯状皮質運動野吻側部から視床下核への入力は、補足運動野や前補足運動野からの入力域に一致するように、主として視床下核の背内側部に分布し、一方、帯状皮質運動野尾側部から視床下核への入力は、一次運動野からの入力域に一致するように、主として視床下核の背外側部に分布することがわかった。

Research Products

• [Publications] Hatanaka N: "Direct projections from the magnocellular division of the basal nucleus of the amygdala to the principal part of the cortical masticatory area in the macaque monkey"Brain Research. 854. 220-223 (2000)
• [Publications] Akazawa T: "A cortical motor region that represents the cutaneous back muscles in the macaque monkey"Neuroscience Letters. 282. 125-128 (2000)
• [Publications] Tokuno H: "B-mode and color Doppler ultrasound imaging for localization of microelectrode in monkey brain"Neuroscience Research. 36. 335-338 (2000)
• [Publications] Takada M: "Protection against dopaminergic nigrostriatal cell death by excitatory input ablation"European Journal Neuroscience. 12. 1771-1780 (2000)
• [Publications] Matsumura M: "Organization of somatic motor inputs from the frontal lobe to the pedunculopontine tegmental nucleus in the macaque monkey"Neuroscience. 98. 97-110 (2000)
• [Publications] 高田昌彦: "大脳基底核をめぐる神経回路"脳21「特集 大脳基底核の神経回路、機能、病態」. 3. 291-298 (2000)
• [Publications] 高田昌彦: "免疫蛍光染色の感度を上げる"脳の科学「ニューロサイエンスの研究法」. 22. 893-899 (2000)
• [Publications] Nambu A: "Excitatory cortical inputs to pallidal neurons through the cortico-subthalamo-pallidal hyperdirect pathway in the monkey"The Basal Ganglia VI. (発表予定).
• [Publications] Yamaji Y: "Differential reductions in dopaminergic innervation of the motor-related areas of the frontal lobe in MPTP-treated monkeys"The Basal Ganglia VI. (発表予定).
• [Publications] Takada M: "Corticostriatal projections from the cingulate motor areas in the macaque monkey"The Basal Ganglia VI. (発表予定).
• [Publications] Takada M: "Immunohistochemical localization of voltage-gated calcium channels in substantia nigra dopamine neurons"European Journal Neuroscience. (発表予定).
• [Publications] Hatanaka N: "Somatotopic arrangement and corticocortical inputs of the hindlimb region of the primary motor cortex in the macaque monkey"Neuroscience Research. (発表予定).