ヒゲ感覚に関わる大脳皮質回路の構造と機能:第4層に注目して

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22700368
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 古田 貴寛 京都大学, 医学研究科, 助教 (60314184)
• Keywords: ヒゲ感覚システム / 大脳皮質 / barrel / 視床 / 方向選択性マップ

Research Abstract

本研究課題の目的は、ラットの大脳皮質においてヒゲ感覚を処理する回路の構造と機能について明らかにすることである。大脳皮質一次体性感覚野の第4層は視床から豊富な線維投射を受け、末梢からの情報を得ており、従って大脳皮質の入り口として働いていると考えられる。視床ニューロンのヒゲ刺激に対する反応を記録した後、BDAを注入しニューロンの標識を行い、大脳皮質に到達する軸索まで可視化した。これを解析することにより視床から供給される興奮性入力の活動特性と皮質内での空間分布の関係を調べた。barrelに神経終末を集中させるタイプのニューロンについて詳しく解析を行ったところ、活動特性における方位選択性と神経終末の分布様式との関係によって2つのグループに分けられることが分かった。一つめのグループはそのニューロンのよく反応する方位に対応するbarrel内小領域に神経終末を集中させ、二つ目のグループはその反対であった。その結果をまとめると、単一のヒゲに対応するbarrelの中において、視床からの入力による二つの正反対の方位選択性マップが重ね合わさっていることが示された。ラットは環境の状態や内的なモチベーションによってこれらのマップを使い分けているのかもしれない。

Research Products

• [Journal Article] Parvalbumin-producing cortical interneurons receive inhibitory inputs on proximal portions and cortical excitatory inputs on distal dendrites (2012)
  • Author(s): Kameda H, Hioki H, Tanaka YH, Tanaka T, Sohn J, Sonomura T, Furuta T, Fujiyama F, Kaneko T
  • Journal Title: Eur J Neurosci Volume: 35 Pages: 838-854
  • DOI: 10.1111/j.1460-9568.2012.08027.x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Morphological Analysis of Thalamocortical Axon Fibers of Rat Posterior Thalamic Nuclei : A Single Neuron Tracing Study with Viral Vectors (2012)
  • Author(s): Ohno S, Kuramoto E, Furuta T, Hioki H, Tanaka YR, Fujiyama F, Sonomura T, Uemura M, Sugiyama K, Kaneko
  • Journal Title: Cereb Cortex Volume: (in press)
  • DOI: 10.1093/cercor/bhr356
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Local connections of layer 5 GABAergic interneurons to corticospinal neurons (2011)
  • Author(s): Tanaka YH, Tanaka YR, Fujiyama F, Furuta T, Yanagawa Y, Kaneko T
  • Journal Title: Front Neural Circuits Volume: 5(12)
  • URL: http://dx.doi.org/10.3389/fncir.2011.00012
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Patterns of axonal collateralization of single layer V cortical projection neurons in the rat presubiculum (2011)
  • Author(s): Honda Y, Furuta T, Kaneko T, Shibata H, Sasaki H
  • Journal Title: J Comp Neurol Volume: 519(7) Pages: 1395-412
  • URL: http://dx.doi.org/10.1002/cne.22578
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Local connections of excitatory neurons to corticothalamic neurons in the rat barrel cortex (2011)
  • Author(s): Tanaka YR, Tanaka YH, Konno M, Fujiyama F, Sonomura T, Okamoto-Furuta K, Kamada H, Hioki H, Furuta T, Nakamura KC, Kaneko T
  • Journal Title: J Neurosci Volume: 31 Pages: 18223-18236
  • DOI: 10.1523/JNEUROSCI.3139-11.2011
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dynorphin is expressed primarily by GABAergic neurons that contain galanin in the rat dorsal horn (2011)
  • Author(s): Sardella TC, Polgar E, Garzillo F, Furuta T, Kaneko T, Watanabe M, Todd AI
  • Journal Title: Mol Pain Volume: 7 Pages: 76
  • DOI: 10.1186/1744-8069-7-76
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Morphological analysis of axon collaterals derived from single corticospinal neurons in subcortical structures (2012)
  • Author(s): Furuta T, Kaneko T
  • Organizer: 第116回日本解剖学会学術集会
  • Place of Presentation: 甲府大学
  • Year and Date: 2012-03-27
• [Presentation] Morphological analysis of axon collaterals derived from single corticospinal neurons in subcortical structures : anatomical evidence for "efference copy" (2011)
  • Author(s): Furuta T, Kaneko T
  • Organizer: 第34回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2011-09-16
• [Book] ブレインサイエンスレビュー2012 (2012)
  • Author(s): 古田貴寛, 他共著
  • Total Pages: 300
  • Publisher: クバプロ
• [Remarks]
  • URL: http://www.mbs.raed.kyoto-u.ac.jp/