後部帯状回における扁桃体および海馬体機能の統合による行動出力機構

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13680865
• Research Institution: TOYAMA MEDICAL AND PHARMACEUTICAL UNIVERSITY
• Principal Investigator: 田淵 英一 富山医科薬科大学, 医学部, 講師 (70272911)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 堀 悦郎 富山医科薬科大学, 医学部, 助手 (90313600) ; 梅野 克身 富山医科薬科大学, 医学部, 助手 (90086596)
• Keywords: 大脳辺縁系 / 帯状回 / 後部帯状回 / 扁桃体 / 海馬体 / ニューロン / 相互関係解析 / 行動出力

Research Abstract

大脳新皮質の内側にある大脳辺縁系は、扁桃体、海馬体、帯状回などの領域を含み、情動、空間認知、エピソード記憶などに重要な役割を果たしている。本研究では、覚醒行動下ラット後部帯状回から同時に複数の単一ニューロン活動を記録し、空間的な感覚刺激-報酬連合学習課題に対する応答性を調べ、辺縁系における情報処理の統合機構の解明を試みた。
平成14年度は、1)ニューロン活動の記録を遂行し、完了させ(担当:田淵)、2)記録した複数のニューロン活動をクラスター解析により単一ニューロンに単離し(担当:堀・田淵)、3)対照期、感覚条件刺激呈示期、遅延期および報酬獲得期(リック行動期)に分けて後部帯状回ニューロンの応答性を調べ(担当:田淵・堀)、4)さらに相互相関解析による後部帯状回ニューロン間のシナプス結合性について調べ(担当:田淵)、5)他の辺縁系部位のニューロン応答性と比較・解析して行動発現における辺縁系内機能局在の解明を試みた(担当:田淵)。
これらの結果、1)多くの後部帯状回ニューロンが脳内自己刺激や蔗糖溶液を獲得する報酬期に応答した。2)報酬と連合したにもかわらず感覚条件刺激呈示期にはほとんどのニューロンが応答しない。3)後部帯状回にはリック行動と非常に高い相関を示すニューロンが存在する。4)とくに3)のニューロンはリック行動数十ミリ秒後に活動がみられたことから運動のモニターに関連していることが新知見としてみつかった。
以上より、後部帯状回は海馬体や扁桃体から報酬および運動情報の入力を受け、運動の評価を行っていることが示唆された。

Research Products

• [Publications] Zugaro M.B., et al.: "Active locomotion increases peak firing rates of anterior dorsal thalamic head direction cells"Journal of Neurophysiology. 86. 692-702 (2001)
• [Publications] Goso Y., et al.: "Respiratory modulation of muscle sympathetic nerve activity in patients with chronic heart failure"Circulation. 104. 418-423 (2001)
• [Publications] Hori E., et al.: "Effects of a novel arginine-vasopressin derivative, NC-1900, on the spatial memory impairment of rats with transient forebrain ischemia"Congnitive Brain Research. 13. 1-15 (2002)
• [Publications] Joho S., et al.: "Cardiac sympathetic denervation modulates the sympathoexcitatory response to acute myocardial ischemia"Journal of American Collage of Cardiology. 39. 436-442 (2002)
• [Publications] Tabuchi E., et al.: "Spatio-temporal dynamics of brain activated regions during drinking behavior in rats"Brain Research. 951. 270-279 (2002)
• [Publications] Tabuchi E., et al.: "Reward value invariant place responses and reward site associated activity in hippocampal neurons of behaving rats"Hippocampus. 13. 117-132 (2003)
• [Publications] Hori E., et al.: "Representation of place by monkey hippocampal neurons in real and virtual translocation"Hippocamus. 13. 148-154 (2003)
• [Publications] Nishimura F.T., et al.: "Effects of aldehyde dehydrogenase-2 genotype on cardiovascular and endocrine responses to alcohol in young Japanese subjects"Autonomic Neuroscience-Basic & Clinical. (in press).
• [Publications] Umeno K., et al.: "Gamma-band EEGs predict autonomic responses during mental arithmetic"Neuroreport. (in press).
• [Publications] Takakura M., et al.: "Differential activation in the medial temporal lobe during a sound-sequence discrimination task across age in human subjects"Neuroscience. (in press).
• [Publications] 数井 健一: "仮想現実空間探索課題におけるサル海馬体ニューロンの応答性"信学技報. MBE. 3-5 (2002)
• [Publications] 西条寿夫: "食物のおいしさと食欲の調節機構.「フードデザイン21」"サイエンスフォーラム. 124-137 (2002)
• [Publications] Matsumoto G., et al.: "Role of the monkey amygdala in social cognition. In : Congnition and Emotion in the Brain"Elsevier(in press).
• [Publications] 西条寿夫: "表情認知の神経機構 -他者の意図推定における扁桃体の役割-"脳と精神の医学(in press).