サル線条体ニュ-ロン活動と技術・手順と記憶との相関解析

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63570053
• Research Institution: Toyama Medical and Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 福田 正治 富山医科薬科大学, 医学部, 助教授 (60126547)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 清美 富山医科薬科大学, 医学部, 助手 (20143860) ; 小野 武年 富山医科薬科大学, 医学部, 教授 (50019577)
• Keywords: 大脳基底核 / 被殻 / ニュ-ロン活動 / 摂食行動 / 視覚情報処理 / 運動制御 / 手順記憶 / サル

Research Abstract

最近,大脳基底核の線条体(被殻,尾状核)は,運動の方向や速度といった単純な運動の制御だけでなく,認知や記憶に関係したより高度なシステムの一部であることが示唆されている。すなわち,線条体は,大脳皮質の種々の感覚連合野から統合された感覚情報を受け,その情報に基づきある特定の一連の運動(反応)を遂行するための感覚刺激-反応の連合に関与すると考えられる。本研究では,オペラント行動下サルの被殻から単一ニュ-ロン活動を記録し,レバ-押しオペラント摂食行動に対するニュ-ロン応答様式を調べた。本年度は運動制御に関する情報処理様式を中心に解析した。総数615個のニュ-ロン活動を記録した。このうち,102個(16.6%)がレバ-押し運動に応答し,26個(5.6%)が食物獲得のための手の運動に応答した。これらのニュ-ロンは外界の明暗によって応答様式の変化するニュ-ロンと変化しないニュ-ロンに分けられた。暗状況にするとレバ-押し運動に関連したニュ-ロンのいくつかは応答が減弱した。
一般に,被殻のニュ-ロンは特定の体部位の運動に関係して応答し,これらは運動の方向や負荷の物理的パラメ-タに関係していることが知られている。しかし,われわれの結果は,運動がどのような状況で起こったかという状況依存型ニュ-ロンが被殻に存在していることを示している。この結果は,被殻が単に運動の方向や負荷などの制御に関連しているという従来の見方に対し,感覚の意味やどのような運動がどのような状況で起こったかという運動状況の情報処理に関与しているという新しい見方を示唆している。これは被殻が責任病巣の一つであるパ-キンソン病に対する新しい解釈を与えるものである。

Research Products

• [Publications] Ono,T.: "Contribution of amygdalar and lateral hypothalamic neurons to visual information processing of food and nonfood in monkey." Physiol.& Behav.45. 411-421 (1989)
• [Publications] Nakamura,K.: "Characteristics of rat lateral hypothalamic neuron responses to smell and taste in emotional behavior." Brain Res.491. 15-32 (1989)
• [Publications] Tamura,R.: "Recognition of egocentric and allocentric visual and auditory space by neurons in the hippocampus of monkeys." Neurosci.Lett.109. 293-298 (1990)
• [Publications] Yamatani,K.: "Activity and distribution of learning related neurons in monkey prefrontal cortex." Behav.Neurosci.
• [Publications] 小野武年: "扁桃体には認知記憶ニュ-ロンが存在するだろうか" 医学のあゆみ. 149. 493-494 (1989)
• [Publications] 小野武年: "情動" 代謝. 26. 132-140 (1989)
• [Publications] 小野武年: "言語を識別するニュ-ロン" 実験医学. 7. 920-923 (1989)
• [Publications] 小野武年: "食物の認知と摂食" 臨床栄養. 74. 261-270 (1989)
• [Publications] 小野武年: "海馬と学習・記憶" 遺伝. 別冊2号. 68-77 (1989)
• [Publications] 小野武年: "情動" 代謝臨時増刊号「脳代謝とその異常」. 132-140 (1989)
• [Publications] 小野武年: "扁桃体には認知記憶ニュ-ロンが存在するか" 医学のあゆみ. 149. 493 (1989)
• [Publications] 小野武年: "扁桃体・海馬の物体および空間認知ニュ-ロン" 電子情報通信学会誌. 73. 109-117 (1990)
• [Publications] Masaji Fukuda: "Monkey Putamen Responses to Visual and Motor Related Information during Operant Bar Press Behavior." in preparation.
• [Publications] Ryoi Tamura: "Directional responsiveness of monkey hippocampal neurons to various visual and auditory sitmuli." in preparation.
• [Publications] Ono,T.: "Contributions of monkey lateral hypothalamus,amygdala,prefrontal cortex,and basal ganglia to bar press motivation and in gestion reward.In Systems Research in Physiology,2,Emotions and Behavior:A Systems Approach" K.V.Sudakov,A.S.Sosnovskii,D.Ganten,N.A.Nikolov(Eds.),Gordon and Breach,Science Publishers,USSR, 253-274 (1989)
• [Publications] Shibata,R.: "Functional morphology In:Hypothalamus:Homeostais,adaptation,behavior" Medical Academy of Bulgaria,
• [Publications] Ono,T.: "The inferotemporal-amygdaloid-lateral hypothalamic axis in learning and emotion.In Systems Research in Physiology,4" K.V.Sudakov(Ed.)Gordon and Breach,Science Publishers,USSR,
• [Publications] Ono,T.: "Mechanism of integration of positive and negative reinforcement in amygdala-hypothalamic system.In Systems Research in Physiology,6" K.V.Sudakov(Ed.)Gordon and Breach,Science Publishers,USSR,
• [Publications] Ryoi Tamura: "Responses of single neurons in monkey amygdala and hippocampus during object and direction discrimination.In:Vision,Memory,and Temporal Lobe" ed.E.Iwai,Elsevier,
• [Publications] Kazumasa Yamatani: "Responses of single neurons in monkey prefrontal cortex during operant behavior.In:Vision,Memory,and Temporal Lobe" ed.E.Iwai,Elsevier,