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2007 Fiscal Year Annual Research Report

大脳基底核による精神運動機能と自律神経機能の統合的制御

Research Project

Project/Area Number 19500342
Research InstitutionAsahikawa Medical College

Principal Investigator

高草木 薫  Asahikawa Medical College, 医学部, 准教授 (10206732)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 奥村 利勝  旭川医科大学, 医学部, 教授 (60281903)
Keywords大脳基底核 / 運動機能 / 情動 / コリン作動系 / パーキンソン病 / 自律神経機能
Research Abstract

これまでのネコを用いた研究により,1)脳幹と脊髄には歩行と筋緊張レベルを統合的に制御するメカニズムが存在すること,2)それらは,大脳皮質や辺縁系-視床下部からの興奮性投射と基底核からの抑制性投射のバランスにより制御されること,などが明らかとなった.これらの研究成績は,基底核疾患における筋緊張異常と歩行障害のメカニズムや,基底核疾患における睡眠障害の仕組み,そして,ナルコレプシーにおける筋緊張消失のメカニズムなどに有用な知見を提供してきた.しかし,これらの研究成績だけでは,脳がどの様に運動機能・精神機能・自律神経機能を統合的に制御するのか解明できない.
そこで本年度は,基底核が,運動機能と精神機能の統合に関与するのか?に焦点を当て,大脳基底核におけるコリン作動系が上記機能にどの様に関与するのかを検討した.慢性無拘束ネコの線条体(尾状核)におけるコリン作動性物質であるカルバコールを微量注入すること,運動機能の変化と,これに伴う情動表出の変化が誘発された.具体的には,注入1〜2分後より歩行ステップの減少,鳴き声回数の減少と屈曲姿勢などの運動機能の変化と,対象物に対する認知行動の変化,例えばHissingやHowlingなど威嚇的な行動が出現する(情動表出の変化)ことが明らかとなった.
この成績は,大脳基底核が,運動機能と情動で表出される精神機能の統合的な役割の一端を担っていることを示唆すると共に,パーキンソン病における基底核内のコリン作動系の機能異常がこの疾患における運動機能や情動障害の背景にあることを推定させる.

  • Research Products

    (30 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (17 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Forebrain control of locomotor behaviors2008

    • Author(s)
      Takakusaki K
    • Journal Title

      Brain Research Review 57

      Pages: 192-198

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 運動機能から観た哺乳類の睡眠制御メカニズム2008

    • Author(s)
      高草木 薫, 奥村 利勝, 小山 純正
    • Journal Title

      細胞工学 27(5)(印刷中)

  • [Journal Article] 運動制御と姿勢制御(前半)2008

    • Author(s)
      高草木 薫
    • Journal Title

      ボバースジャーナル 31(1)(印刷中)

  • [Journal Article] 運動制御と姿勢制御(後半)2008

    • Author(s)
      高草木 薫
    • Journal Title

      ボバースジャーナル 31(2)(印刷中)

  • [Journal Article] Intracisternal injection of orexin-A prevents ethanol-induced gastric mucosal damage in rats2007

    • Author(s)
      Yamada H, Tanno S, Takakusaki K, Okumura T.
    • Journal Title

      Journal of Gastroenterology 42

      Pages: 336-341

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Basal ganglia modulation of fictive locomotion in decerebrate cats2007

    • Author(s)
      Takakusaki K
    • Journal Title

      Neuroscience Research (Suppl) 58

      Pages: S34

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Insulin-like grouth factor-1 and 2-aminoethoxydiphenyl borate induce extracellular calcium influx in mouse olfactory sensory neurons2007

    • Author(s)
      Kamiyama N, Matsui H, Takakusaki K, Kashiwayanagi M
    • Journal Title

      Journal of Physiological Science (Suppl) 57

      Pages: S98

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 歩行の神経機構 -Review-2007

    • Author(s)
      高草木 薫
    • Journal Title

      Brain Medical 19(4)

      Pages: 303-315

  • [Journal Article] 脚橋被蓋覚・網様体脊髄路と姿勢制御2007

    • Author(s)
      高草木 薫
    • Journal Title

      Clinical Neuroscience 25(4)

      Pages: 401-404

  • [Journal Article] What are substrates for normal and abnormal gait?

    • Author(s)
      Takakusaki K, Tomita N, Yano M.
    • Journal Title

      Journal of Neurology (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Neurobiological basis of locomotion in mammals

    • Author(s)
      Takakusaki K
    • Journal Title

      Advanced Robotics (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Carbachol injection into the pontine reticular formation depresses laryngeal muscle activity and airway reflexes in decerebrate cats

    • Author(s)
      Adachi M, Nonaka S, Katada A, Arakawa T, Ota R, Harada H, Takakusaki K, Harabuchi Y
    • Journal Title

      Neuroscience Rcsearch (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 大脳基底核による運動制御とその異常2008

    • Author(s)
      高草木 薫
    • Organizer
      第82回日本神経学会 北海道地方会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2008-03-09
  • [Presentation] Contribution of GABAergic receptors on neurons in the lateral lemniscus to the control of swallowing in decerebrate cats.2007

    • Author(s)
      Ohta R, Takakusaki K, Harada H, Nonaka S, Harabuchi Y.
    • Organizer
      37th Annual Meeting of Society for Neuroscience, 2007.
    • Place of Presentation
      San-Diego, CA, USA,
    • Year and Date
      20071103-07
  • [Presentation] Modulation of the excitability of hindlimb motoneurons during fictive locomotionby the basal ganglia efferents to the brainstem in decerebrate cats.2007

    • Author(s)
      Takakusaki K, Ohta R, Harada H.
    • Organizer
      37th Annual Meeting of Society for Neuroscience, 2007.
    • Place of Presentation
      San-Diego, CA, USA,
    • Year and Date
      20071103-07
  • [Presentation] How does forebrain control locomotor behaviors?2007

    • Author(s)
      Takakusaki K
    • Organizer
      Japan-Italy International Seminar Scientific Program "Motor Adaptation/Learning Analysis and Its Application to Neuro-Rehabilitation",
    • Place of Presentation
      Tokyo, JAPAN
    • Year and Date
      2007-11-13
  • [Presentation] What are substrates for normal and abnormal gait?2007

    • Author(s)
      Takakusaki K
    • Organizer
      16th International Parkinson Disease Treatment Symposium
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2007-09-15
  • [Presentation] Basal ganglia modulation of fictive locomotion in decerebrate cats2007

    • Author(s)
      Takakusaki K
    • Organizer
      第30回日本神経科学学会
    • Place of Presentation
      横濱
    • Year and Date
      2007-09-12
  • [Presentation] 姿勢筋緊張と脊髄反射弓2007

    • Author(s)
      高草木 薫
    • Organizer
      第87回北海道医学大会生理系分科会, 札幌
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2007-09-07
  • [Presentation] 嚥下に対する中脳橋移行部外側領域の役割2007

    • Author(s)
      太田亮, 高草木薫
    • Organizer
      第23回日本大脳基底核研究会
    • Place of Presentation
      旭川
    • Year and Date
      2007-08-24
  • [Presentation] 運動とパターンジェネレーター;運動の定型性2007

    • Author(s)
      高草木 薫
    • Organizer
      厚生省ジストニア班会議
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-07-28
  • [Presentation] Modulation of the excitability of hindlimb motoneurons by the basal ganglia efferents to the brainstem in decerebrate cats.2007

    • Author(s)
      Takakusaki K, Ohta R, Harada H.
    • Organizer
      2nd Mobiligence International Symposium
    • Place of Presentation
      Awaji, Japan
    • Year and Date
      2007-07-21
  • [Presentation] Contribution of GABAergic receptors on neurons in the lateral lemniscus to the control of swallowing in decerebrate cats.2007

    • Author(s)
      Ohta R, Takakusaki K, Harada H, Nonaka S, Harabuchi Y.
    • Organizer
      2nd Mobiligence International Symposium
    • Place of Presentation
      Awaji, Japan
    • Year and Date
      2007-07-21
  • [Presentation] Hypothalamic regulation of muscular tonus-Involvement of orexinergic and GAB Aergic neurons2007

    • Author(s)
      Koyama Y, Takahashi K, Kodama K, Takakusaki K
    • Organizer
      2nd Mobiligence International Symposium
    • Place of Presentation
      Awaji, Japan
    • Year and Date
      2007-07-21
  • [Presentation] What will robotics engineers learn from the animal?2007

    • Author(s)
      Takakusaki K
    • Organizer
      2nd Mobiligence International Symposium
    • Place of Presentation
      Awaji, Japan
    • Year and Date
      2007-07-21
  • [Presentation] Role of cholinergic projections from the pedunculopontine tegmental nucleus(PPN)2007

    • Author(s)
      Takakusaki K
    • Organizer
      International NSCC workshop, Tokyo, JAPAN
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2007-07-04
  • [Presentation] Neuronal mechanisms of muscle co-contraction with reference to the pathogenesis of dystonia2007

    • Author(s)
      Takakusaki K
    • Organizer
      小児神経学会サテライトシンポジウム
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2007-07-03
  • [Presentation] 運動制御と姿勢制御2007

    • Author(s)
      高草木 薫
    • Organizer
      日本ボバース研修会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-06-01
  • [Presentation] 筋緊張の制御機構とその異常2007

    • Author(s)
      高草木 薫
    • Organizer
      第5回日本ジストニア研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-01-15
  • [Book] 睡眠と筋緊張調節 睡眠ハンドブック

    • Author(s)
      高草木 薫
    • Publisher
      朝倉書店(印刷中)

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Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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