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2008 Fiscal Year Final Research Report

Integrative control of psychomotor function and autonomic nervous system function by the basal ganglia

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 19500342
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Neurophysiology and muscle physiology
Research InstitutionAsahikawa Medical College

Principal Investigator

TAKAKUSAKI Kaoru  Asahikawa Medical College, 医学部, 准教授 (10206732)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) OKUMURA Toshikatsu  旭川医科大学, 医学部, 教授 (60281903)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) BANDOH Yoshio  旭川医科大学, 医学部, 講師 (20344575)
YOSHIDA Shigetaka  旭川医科大学, 医学部, 教授 (20230740)
TOMITA Nozomi  東北大学, 電気通信研究所, 助教 (00375156)
YANO Masafum  東北大学, 電気通信研究所, 所長 (80119635)
KOYAMA Yoshimasa  福島大学, 理工学類, 教授 (80183812)
MATSUYAMA Kiyoji  札幌医科大学, 保健医療学部, 教授 (40209664)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Keywords大脳基底核 / 運動機能 / 情動 / 自律神経機能 / コリン作動性 / パーキンソン病
Research Abstract

近年の高齢化社会において, 精神疾患や変性疾患(認知症を含む)など中枢神経系の疾患の増加が顕著であり, これら「神経疾患の病態理解と克服」は, 神経科学領域における研究領域の重要な目標の一つである. 精神疾患や変性疾患では, 運動機能の障害と自律神経系の機能障害が出現する. 大脳基底核疾患では運動障害や認知機能障害が顕著である一方, 抑うつ症状や睡眠障害, 自律神経障害などの多彩な症状がこれらに先行することも多い. 従って, 大脳基底核は, 運動機能のみならず精神活動や自律神経機能の制御に関与する可能性がある. そこで, 本研究では, ネコおよびラットを用いた神経生理学的研究, 分子生物学的研究, そして, 薬理行動学的研究手法を組み合わせることにより, 「大脳基底核が精神-運動機能と自律神経機能を統合的に制御することにより適切な行動の発現に関与するのか否か」についての検討を試みた.
その結果, 1)大脳基底核におけるアセリルコリン作動系の働きが, 運動機能と(情動で表出される)精神機能を統合的に調節する上で重要な役割を担っていること, 2)大脳基底核におけるアセチルコリン作動系の機能異常がパーキンソン病やハンチントン舞踏病における運動機能と情動障害の背景に存在すること, そして, 3)情動行動(強い精神活動と運動機能)と自律神経機能の調節にはオレキシン作動系による大脳基底核出力の制御が関与する可能性があること,などを明らかにした.
これらの研究成果は, 基礎神経科学領域における動物の恒常性維持機能の解明のみならず, 神経疾患や精神疾患などの病態理解など臨床神経科学的な側面においても重要な意義を持つと考えられ, 今後の大脳基底核疾患およびその類縁疾患に対する治療指針を考慮する上でも有用な知見を提供すると考えられる.

  • Research Products

    (47 results)

All 2009 2008 2007 Other

All Journal Article (18 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (25 results) Book (4 results)

  • [Journal Article] A Jak2 inhibitor, AG490reverses lipin-1 suppression by TNF-alpha in 3T3-L1 adipocytes2009

    • Author(s)
      Tsuchiya Y, Takahashi N, Yoshizaki T, Tanno S, Ohhira M, Motomura W, Tanno S, Takakusaki K, Kohgo Y, Okumura T.
    • Journal Title

      Biochem Biophysics Res Comm (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Carbachol injection into the pontine reticular formation depresses laryngeal muscle activity and airway reflexes in decerebrate cats2009

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

      Neurosci Res (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Troglitazone increases expression of E-cadherin and claudin 4 in human pancreatic cancer cells2009

    • Author(s)
      Kumei S, Motomura W, Yoshizaki T, Takakusaki K, Okumura T.
    • Journal Title

      Biochem Biophysics Res Comm 386

      Pages: 615-619

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 脳の働きとレット症候群2009

    • Author(s)
      高草木薫
    • Journal Title

      日本レット症候群会報 52

      Pages: 3-15

  • [Journal Article] What are substrates for normal and abnormal gait?2008

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

      J Neurol 255

      Pages: 19-29

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Neurobiological basis of locomotion in mammals2008

    • Author(s)
      Takakusaki K, Okumura T.
    • Journal Title

      Adv Rob 22

      Pages: 1629-1663

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Differential changes in axonal conduction following CNS demyelination in two mouse models2008

    • Author(s)
      Bando Y, Takakusaki K, Ito S, et.al.
    • Journal Title

      Eur J Neuroci 28

      Pages: 1731-1742

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Forebrain control of locomotor behaviors2008

    • Author(s)
      Takakusaki K.
    • Journal Title

      Brain Res Rev 57

      Pages: 192-198

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of orexin in central regulation of gastrointestinal functions2008

    • Author(s)
      Okumura T, Takakusaki K.
    • Journal Title

      J Gastroenterol 43

      Pages: 652-660

    • Peer Reviewed
  • [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

      Pages: 27-41

  • [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

      Pages: 125-140

  • [Journal Article] 正常歩行と異常歩行において何が重要か?2008

    • Author(s)
      高草木薫
    • Journal Title

      とれもろ 31

      Pages: 4-5

  • [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
    • Journal Title

      細胞工学 27

      Pages: 449-455

  • [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

      J Gatroenterol 42

      Pages: 336-341

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] オレキシンによる筋緊張の調節2007

    • Author(s)
      小山純正, 高草木薫
    • Journal Title

      医学のあゆみ 220(9)

      Pages: 5442-5448

  • [Journal Article] 歩行の神経機構2007

    • Author(s)
      高草木薫
    • Journal Title

      Review- Brain Medical 19

      Pages: 303-315

  • [Journal Article] 網様体脊髄路

    • Author(s)
      高草木薫, 松山清治
    • Journal Title

      Clinical Neuroscience (印刷中)

  • [Journal Article] 基底核による運動制御とその異常

    • Author(s)
      高草木薫
    • Journal Title

      臨床神経学 (印刷中)

  • [Presentation] Basal ganglia efferents to the brainstem control postural muscle tone by modulating the activity of cholinergic PPN neurons via GABAA-receptors in cats2008

    • Author(s)
      Takakusaki K
    • Organizer
      38th Annual Meeting of Society for Neuroscience, 2008
    • Place of Presentation
      Washington DC, USA.
    • Year and Date
      20081115-20
  • [Presentation] 運動制御の構成論的理解2008

    • Author(s)
      高草木薫
    • Organizer
      第38回日本臨床神経生理学学会教育講演
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20081112-14
  • [Presentation] 脳の働きとレット症候群2008

    • Author(s)
      高草木薫
    • Organizer
      第16回レットサマーキャンプ
    • Place of Presentation
      深川
    • Year and Date
      20080801-03
  • [Presentation] Spinal mechanisms of controlling postural muscle tone in the cat2008

    • Author(s)
      Takakusaki K
    • Organizer
      第31回日本神経科学学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20080709-11
  • [Presentation] 筋緊張制御の脊髄神経機構2008

    • Author(s)
      高草木薫
    • Organizer
      第24回日本大脳基底核研究会
    • Place of Presentation
      富士
    • Year and Date
      20080705-06
  • [Presentation] 運動機能から観た哺乳類の睡眠制御機構 ; 睡眠研究と動物モデル2008

    • Author(s)
      高草木薫
    • Organizer
      第33回日本睡眠学会シンポジウム
    • Place of Presentation
      福島
    • Year and Date
      20080625-26
  • [Presentation] 行動発現の神経機構2008

    • Author(s)
      高草木薫
    • Organizer
      チュートリアル ; 認知から運動や行動の発現へROBOMEC2008
    • Place of Presentation
      長野
    • Year and Date
      20080605-06
  • [Presentation] 大脳基底核は中脳コリン作動系を修飾して筋緊張を制御する2008

    • Author(s)
      高草木薫, 太田亮
    • Organizer
      第85回日本生理学学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20080325-27
  • [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13回パーキンソン病フォーラム特別講演
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2008-10-18
  • [Presentation] Substrates for execution for gait performance with respect to the basal ganglia function2008

    • Author(s)
      Takakusaki K.
    • Organizer
      IROS2008 Full day Workshop
    • Place of Presentation
      Nice, France.
    • Year and Date
      2008-09-26
  • [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] Modulation of the excitability of hindlimb motoneurons during fictive locomotion by the basal ganglia efferents to the brainstem in decerebrate cats2007

    • 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] Contribution of GABAergic receptors on neurons in the lateral lemniscus to the control of swallowing in decerebrate cats2007

    • 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] 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
      16^<th> 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
      横浜
    • 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
    • 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2007

    • Author(s)
      高草木薫
    • Organizer
      運動の定型性厚生省ジストニア班会議教育講演
    • 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 cats2007

    • 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 cats2007

    • 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 GABAergic 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] 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
      京都
    • 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特別講演
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-06-01
  • [Book] 睡眠時の筋緊張制御機構「睡眠学」第1部第3章-42008

    • Author(s)
      高草木薫
    • Total Pages
      760
    • Publisher
      朝倉書店
  • [Book] Subcortical mechanisms of controlling muscle tone and locomotion with respect to the pathogenesis Cataplexy in Narcolepsy In: Narcolepsy; Symptoms, Causes and Diagnosis and Treatment

    • Author(s)
      Takakusaki K, Okumura T, Koyama S
    • Publisher
      Nova Science Publishing Co. New York, USA(in press)
  • [Book] Organizing principles of axonal projections of the long descending reticulospinal pathway and its target spinal lamina VIII commissural neurons: with special reference to the locomotor function. In: Handbook on White Matter

    • Author(s)
      Matsuyama K, Takakusaki K
    • Publisher
      Nova Science Publishing Co. New York, USA(in press)
  • [Book] 大脳基底核-脳幹網様体-脊髄における姿勢制御機構

    • Author(s)
      高草木薫
    • Publisher
      ヒトの動きの脳神経科学(印刷中)

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Published: 2010-06-10   Modified: 2016-04-21  

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