2014 Fiscal Year Research-status Report
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25780453
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
中山 義久 公益財団法人東京都医学総合研究所, 認知症・高次脳機能研究分野, 主任研究員 (30585906)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 高次運動野 / 帯状皮質運動野 / 補足運動野 / 前頭葉 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
左右の手を適切な順序で用いる行動は極めて基本的なものであるが、どのような神経細胞のネットワークがこの行動を実現させているのかは明らかではない。本研究課題では、複数細胞を同時に記録することが可能な多点電極を用いて、「左右の手の使い分け」と「複数動作の順序制御」が、どのような細胞間の相互作用によって実現されているのかを明らかにすることを目的とする。実験課題として、左手のみ、右手のみ、あるいは両手で同時にボタンを押すことを１回もしくは２回連続で実行させる課題を用いて、細胞間ネットワークを検討する。当該年度においては、前年度までにすでに上記の課題を学習済みのサルの、前頭葉内の高次運動野の内側面にある補足運動野および帯状皮質運動野尾側部より、多点電極を用いて細胞活動の記録を行った。課題の中の左手のみもしくは右手のみでボタン押しを１回だけ行う試行に着目し、２領域の活動の違いを検討した。それぞれの領域で、① 同側の手の運動を表現する細胞、② 反対側の手の運動を表現する細胞、③ 同側と反対側両方の手の運動を表現する細胞が見出された。それぞれの細胞の割合について調べたところ、① 補足運動野は同側よりも反対側の手の運動を反映する細胞が多い、② 帯状皮質運動野尾側部は同側の手の運動と反対側の手の運動を反映する細胞が同程度存在する、ということが明らかとなった。さらに、多点電極によって記録されたこれらの細胞の空間的な分布を検討した結果、補足運動野は同じ種類の細胞が近くに分布してクラスターを形成していることがわかった。一方、帯状皮質運動野尾側部の細胞は、同側・反対側・両側の手の運動を表現する細胞が混在していた。これらの結果は、補足運動野は機能的、構造的に組織化が進んでおり、帯状皮質運動野尾側部は未分化であることを示すものである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
現在までに、左手・右手・両手によるボタン押しを１回または２回連続で実行させる行動課題を作成し、２頭のサルへの学習を完了し、外科的手術を施した後に、前頭葉の高次運動野の内側面にある帯状皮質運動野尾側部および補足運動野の細胞活動を記録した。当該年度は、左手または右手のみでボタン押しを１回のみ行う試行に限定して、補足運動野と帯状皮質運動野尾側部の細胞活動の特徴を比較した結果、① 補足運動野の細胞は同側の手よりも反対側の手の運動を反映する細胞が多い、② 帯状皮質運動野尾側部の細胞は同側と反対側の手の運動を反映する細胞が同程度存在することが明らかとなった。さらに、それぞれの細胞の空間的な分布を検討した結果、補足運動野の細胞は構造的および機能的に組織化が進んでおり、帯状皮質運動野尾側部は未分化であることを示す結果が見られた。これらの結果は、欧文誌への掲載が決定している。さらに現在は、同じ課題を遂行中の前補足運動野や帯状皮質運動野吻側部からの記録も行っており、前述の領域との活動の特徴の差異を検討している。多点電極を用いた細胞活動の記録システムの構築に成功し、またそれぞれの領域の細胞活動の特性と、複数の細胞間の分布を検討することができているため、現時点で研究の目的はおおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度も、同じ行動課題を遂行中のサルより細胞活動の記録を継続する。前補足運動野および帯状皮質運動野吻側部の記録が終了次第、大脳基底核の細胞活動の記録を行う。左右の手の運動の解析のみならず、複数動作の順序制御に関わる神経細胞活動の解析を行う。細胞活動の解析と同時に、複数の細胞間の関係、さらに局所フィールド電位の解析を行う。これらの結果がまとまり次第、欧文誌への投稿に向けて準備を行う。
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| Causes of Carryover |
実験の進行過程で得た新たに知見について、次年度に複数の学会で発表することを計画している。また、専門誌への投稿も予定している。そのため、学会の旅費や論文の投稿に関わる費用を支出する必要が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年度に専門誌への投稿に関わる費用、学会参加の費用、また実験の進行に伴い必要となる消耗品の購入を行う予定である。
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Research Products
(4 results)
