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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Investigation of new basal ganglia network

Research Project

Project/Area Number 16H03299
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

藤山 文乃  北海道大学, 医学研究院, 教授 (20244022)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 苅部 冬紀  北海道大学, 医学研究院, 助教 (60312279)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords大脳基底核
Outline of Annual Research Achievements

従来、淡蒼球外節の神経細胞は単一な集団だと考えられていたが、近年投射パターンと分子発現によってPrototypic neuron(視床下核、脚内核、黒質に投射をする細胞タイプ 、多くはパルブアルブミン発現細胞)とArkypallidal neuron(線条体のみへ投射をする細胞タイプ)とに分類できることがわかってきた(Fujiyama et al. 2015) 。私たちは淡蒼球外節のPrototypic neuronがSPの影響を受けていることを形態学的および電気生理学的に明らかにした(Mizutani et al., 2017)。このことから、直接路と間接路は独立の経路ではなく、線条体直接路細胞が淡蒼球外節のPrototypic細胞に発現するNK-1Rを介して間接路に影響を及ぼしていることを証明した。このPrototypic neuronはドーパミン神経細胞に直接の抑制投射を出していることも、光遺伝学、電気生理学、形態学の組み合わせで明らかになった(Oh, Karube et al., 2017)。また、大脳皮質の運動関連領野が淡蒼球外節に直接の投射を送っていることを初めて発見し、この投射は特にArkypallidal neuronへの入力が強いことを報告した(Karube et al., 2019)。さらに、線条体の尾側にドーパミン受容体のD1RとD2Rが分かれて存在する領域があり、この領域には、黒質外側部に投射する特殊な神経細胞が埋め込まれていることを発見した(Ogata et al., 2022)。この領域はマウスやラットのみならず、マーモセットにも存在しており、哺乳類に必須な機能を担っていると考えられる。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (25 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Monashi University(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      Monashi University
  • [Int'l Joint Research] Karolinska Institute(スウェーデン)

    • Country Name
      SWEDEN
    • Counterpart Institution
      Karolinska Institute
  • [Int'l Joint Research] University of California(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of California
  • [Journal Article] Conservation of the Direct and Indirect Pathway Dichotomy in Mouse Caudal Striatum With Uneven Distribution of Dopamine Receptor D1- and D2-Expressing Neurons2022

    • Author(s)
      Ogata Kumiko、Kadono Fuko、Hirai Yasuharu、Inoue Ken-ichi、Takada Masahiko、Karube Fuyuki、Fujiyama Fumino
    • Journal Title

      Frontiers in Neuroanatomy

      Volume: 16 Pages: 1-22

    • DOI

      10.3389/fnana.2022.809446

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Exclusive labeling of direct and indirect pathway neurons in the mouse neostriatum by an adeno-associated virus vector with Cre/lox system2021

    • Author(s)
      Okamoto Shinichiro、Yamauchi Kenta、Sohn Jaerin、Takahashi Megumu、Ishida Yoko、Furuta Takahiro、Koike Masato、Fujiyama Fumino、Hioki Hiroyuki
    • Journal Title

      STAR Protocols

      Volume: 2 Pages: 100230~100230

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2020.100230

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Overlapping Projections of Neighboring Direct and Indirect Pathway Neostriatal Neurons to Globus Pallidus External Segment2020

    • Author(s)
      Okamoto Shinichiro、Sohn Jaerin、Tanaka Takuma、Takahashi Megumu、Ishida Yoko、Yamauchi Kenta、Koike Masato、Fujiyama Fumino、Hioki Hiroyuki
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 23 Pages: 101409~101409

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.101409

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Motor cortex can directly drive the globus pallidus neurons in a projection neuron type-dependent manner in the rat2019

    • Author(s)
      Karube Fuyuki、Takahashi Susumu、Kobayashi Kenta、Fujiyama Fumino
    • Journal Title

      eLife

      Volume: 8 Pages: 1-25

    • DOI

      10.7554/eLife.49511

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Thalamostriatal projections and striosome-matrix compartments2019

    • Author(s)
      Fujiyama Fumino、Unzai Tomo、Karube Fuyuki
    • Journal Title

      Neurochemistry International

      Volume: 125 Pages: 67~73

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2019.01.024

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ドーパミン受容体D1とD2の発現が偏る尾側線条体の腹側領域は、黒質外側部に投射する2022

    • Author(s)
      "苅部 冬紀、緒方 久実子、角野 風子、 平井 康治、高田 昌彦、井上 謙一、藤山 文乃"
    • Organizer
      第45回日本神経科学大会
  • [Presentation] Differential cortical and pallidal inputs to the striosome and matrix compartments in the rat striatum.2021

    • Author(s)
      Fuyuki KARUBE, Fumino Fujiyama
    • Organizer
      SFN Global Connectome  A Virtual Event
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 淡蒼球外節の聴覚刺激応答部に入力する脳領域の解析2021

    • Author(s)
      平井康治、藤山文乃
    • Organizer
      第99回日本生理学会大会
  • [Presentation] 大脳基底核の形態学的解析から見えてきたこと(生理学女性研究者の会後援シンポジウム)2021

    • Author(s)
      藤山 文乃
    • Organizer
      第126回日本解剖学会・第98回日本生理学会
    • Invited
  • [Presentation] 大脳皮質-黒質神経回路のトレーシングおよび免 疫組織化学的解析2021

    • Author(s)
      宮﨑 晴子、立川 哲也、平井 康治、苅部 冬紀、宮坂 知宏、藤山 文乃、山川 和弘、貫名 信行
    • Organizer
      第44回日本神経科学大会/第1回CJK国際会議
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 淡蒼球外節から線条体への神経支配は線条体のコンパートメントと神経細胞タイプに選択的である2021

    • Author(s)
      苅部 冬紀、藤山 文乃
    • Organizer
      第44回日本神経科学大会/第1回CJK国際会議
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 淡蒼球外節から線条体への抑制性投射は線条体マトリックス領域に強い選択性を示す2021

    • Author(s)
      苅部 冬紀、藤山 文乃
    • Organizer
      日本解剖学会  第67回 東北・北海道連合支部学術集会
  • [Presentation] マウス尾側線条体ドーパミン受容体偏在領域の投射様式2021

    • Author(s)
      苅部 冬紀、緒方 久実子、角野 風子、 平井 康治、井上 謙一、高田 昌彦、藤山 文乃
    • Organizer
      第127回日本解剖学会
  • [Presentation] 大脳皮質から淡蒼球外節へ投射する錐体細胞とそのシナプス標的2020

    • Author(s)
      苅部 冬紀, 高橋 晋, 小林 憲太, 藤山 文乃
    • Organizer
      第43回日本神経科学大会
    • Invited
  • [Presentation] Novel Direct cortical Innervation on Globus Pallidus in the Rat2020

    • Author(s)
      Fuyuki KARUBE, Fumino Fujiyama
    • Organizer
      The eighth international neural microcircuit conference: Synaptic specificity to circuit dynamics
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ラット淡蒼球外節ニューロンサブタイプの聴覚刺激応答パターンの解析2020

    • Author(s)
      平井康治、藤山文乃
    • Organizer
      第97回日本生理学会大会
  • [Presentation] Auditory Responses of the Rat Globus Pallidus Neuron Subtypes2020

    • Author(s)
      Yasuharu HIRAI and Fumino FUJIYAMA
    • Organizer
      The eighth international neural microcircuit conference: Synaptic specificity to circuit dynamics
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ラット淡蒼球外節ニューロンの聴覚応答の解析2020

    • Author(s)
      平井康治、藤山文乃
    • Organizer
      第43回日本神経科学大会
  • [Presentation] 線条体へ投射する淡蒼球外節細胞を標的にする大脳皮質運動野-大脳基底核投射2019

    • Author(s)
      苅部 冬紀、 藤山 文乃
    • Organizer
      第125回 日本解剖学会総会・全国学術集会
  • [Presentation] 齧歯類の尾側線条体におけるドーパミン受容体D1及びD2発現ニューロンの特異的分布2019

    • Author(s)
      緒方 久実子、苅部 冬紀、平井 康治、藤山 文乃
    • Organizer
      第42回日本神経科学大会・第62回日本神経科学学会 合同大会
  • [Presentation] ラット前頭皮質から淡蒼球外節への投射様式2019

    • Author(s)
      苅部 冬紀、 藤山 文乃
    • Organizer
      日本解剖学会  第6 6 回東北・北海道連合支部学術集会
  • [Remarks] 北海道大学大学院 医学研究院 組織細胞学教室

    • URL

      https://anatomy3.hokkaido.university

URL: 

Published: 2022-12-28  

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