2018 Fiscal Year Annual Research Report
Physiology and pathophysiology of basal ganglia-thalamo-cortical projections
Project/Area Number |
26250009
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Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
Principal Investigator |
南部 篤 生理学研究所, システム脳科学研究領域, 教授 (80180553)
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Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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Keywords | 大脳基底核 / 視床 / 大脳皮質 / 淡蒼球 / 大脳基底核疾患 |
Outline of Annual Research Achievements |
大脳基底核の出力核である淡蒼球内節から視床ー大脳皮質への情報伝達様式を調べるため、以下の実験を行った。光に応じて左あるいは右に上肢を用いて到達運動をするようにニホンザルを訓練しておく。あらかじめ大脳皮質一次運動野、補足運動野の上肢領域に刺激電極を設置しておく。また、淡蒼球内節に、黄色光によって神経活動を抑制する光感受性物質であるハロロドプシンを搭載したAAVウイルスベクターを注入しておく。淡蒼球内節から視床への投射終末にハロロドプシンが発現するのを待って、記録電極に光ファイバーを貼り付けたオプトロードを、視床内に刺入した。大脳皮質を電気刺激し逆行性応答により、また淡蒼球内節を電気刺激し、抑制性応答を記録することにより、淡蒼球内節から入力を受け、大脳皮質運動野に投射する視床ニューロンであることを同定した。次に、淡蒼球内節を電気刺激し、同時に光ファイバーから黄色レーザー光を照射すると、抑制性応答が減弱することが分かった。すなわち、光照射により、淡蒼球内節ー視床伝達が抑制されていることが示された。さらに、サルに運動課題を遂行させ、その際の視床ニューロンの活動を記録したところ、運動に際して興奮するものが多く記録できた。次に、運動中に黄色レーザー光を照射したところ、運動に伴う興奮性活動が減弱することがわかった。これまで大脳基底核からの抑制から脱することにより、視床が活動すると考えられてきた(脱抑制説)が、本結果は、大脳基底核からの抑制後のリバウンド興奮によって、視床に信号を伝達していることを強く示唆するものである。
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Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Sensory nerve supports epithelial stem cell function in healing of corneal epithelium in mice: the role of trigeminal nerve transient receptor potential vanilloid 42019
Author(s)
Okada Y, Sumioka T, Ichikawa K, Sano H, Nambu A, Kobayashi K, Uchida K, Suzuki Y, Tominaga M, Reinach PS, Hirai SI, Jester JV, Miyajima M, Shirai K, Iwanishi H, Kao WW, Liu CY, and Saika S
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Journal Title
Lab Invest
Volume: 99(2)
Pages: 210-230
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Two-photon imaging of neuronal activity in motor cortex of marmosets during upper-limb movement tasks2018
Author(s)
Ebina T, Masamizu Y, Tanaka YR, Watakabe A, Hirakawa R, Hirayama Y, Hira R, Terada S, Koketsu D, Hikosaka K, Mizukami H, Nambu A, Sasaki E, Yamamori Y, Matsuzaki M
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Journal Title
Nat Commun
Volume: 9(1)
Pages: 1879
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Monitoring and updating of action selection for goal-directed behavior through the striatal direct and indirect pathways2018
Author(s)
Nonomura S, Nishizawa K, Sakai Y, Kawaguchi Y, Kato S, Uchigashima M, Watanabe M, Yamanaka K, Enomoto K, Chiken S, Sano H, Soma S, Yoshida J, Samejima K, Ogawa M, Kobayashi K, Nambu A, Isomura Y, Kimura M
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Journal Title
Neuron
Volume: 99(6)
Pages: 1302-1314.e5
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] New neurons use Slit-Robo signaling to migrate through the glial meshwork and approach the lesion for functional regeneration2018
Author(s)
Kaneko N, Herranz-Perez V, Otsuka T, Sano H, Ohno N, Omata T, Nguyen HB, Thai TQ, Nambu A, Kawaguchi Y, Garcia-Verdugo JM, Sawamoto K
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Journal Title
Sci Adv
Volume: 4(12)
Pages: eaav0618
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Elucidation of motor control mechanism using genetically mice harboring tetracycline regulated expression on D1/D2 dopamine receptors2018
Author(s)
Sasaoka T, Sato A, Chiken S, Okubo T, Abe M, Kawamura M, Saito N, Oda K, Sakuma T, Uchiyama S, Abe M, Tanaka M, Yamamoto Y, Jimbo Y, Sato T, Fujisawa N, Sakimura K, Nambu A
Organizer
第41回日本神経科学大会(神戸)
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[Presentation] Identification of indirect pathway neurons and dopaminergic innervation in the rat dorsal striatum2018
Author(s)
Nonomura S, Kato S, Iguchi Y, Nishizawa K, Sakai Y, Kawaguchi Y, Nambu A, Watanabe M, Kobayashi K, Isomura Y, Kimura M
Organizer
第41回日本神経科学大会(神戸)
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[Presentation] Silencing of FUS in common marmoset caudate induces shortening of fiber tracts accompanied with glial inflammation2018
Author(s)
Endo K, Ishigaki S, Watanabe H, Masamizu Y, Hatanaka N, Hata J, Watakabe A, Matsuzaki M, Nambu A, Okano H, Yamamori T, Katsuno M, Sobue G
Organizer
第41回日本神経科学大会(神戸)
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