2017 Fiscal Year Annual Research Report
腹側被蓋核の振動現象を大脳皮質－大脳基底核－視床の運動性回路との関係から探る
Publicly Offered Research
| Project Area | Non-linear Neuro-oscillology: Towards Integrative Understanding of Human Nature |
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16H01622
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
苅部 冬紀 同志社大学, 研究開発推進機構, 准教授 (60312279)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 脚橋被蓋核 / 大脳皮質 / ドーパミン / 光遺伝学 / 淡蒼球外節 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脚橋被蓋核は大脳皮質‐大脳基底核回路と脳幹・脊髄を結ぶ中継核であり、機能的には大脳基底核の一部とも考えられている。歩行などの自律的な運動のリズム（振動現象）を生成する機能を持ち、近年この部位への深部脳刺激によるパーキンソン病運動症状の改善が見られることも報告されている。したがって、脚橋被蓋核の振動現象がどのように調整されているかを明らかにすることは臨床的にも重要である。本研究では脚橋被蓋核の入力および出力を明らかにし、同時に脚橋被蓋核細胞の振動現象と皮質および他の領域からの入力によるその制御を明らかにすることを目的とした。
本年度は、ドーパミン細胞特異的にCreタンパクを発現する遺伝子改変マウスと逆行性ウイルスベクタを用いて、脚橋被蓋核へ黒質緻密部ドーパミン細胞からの入力があることを明らかにした。これらのドーパミン細胞は黒質緻密部の腹側部に偏在する傾向が見られた。また、パルブアルブミン（PV)細胞特異的なCre系統を用いて、淡蒼球外節PV細胞から抑制性入力が黒質緻密部では腹側部に限局していることを明らかにした。さらに、淡蒼球外節へ大脳皮質運動野から直接投射があることを見出した。以上の結果は、大脳皮質‐（一部線条体も介して）‐淡蒼球外節‐黒質緻密部‐脚橋被蓋核の神経回路による脚橋被蓋核細胞の活動制御機構があることを示唆している。
また、光遺伝学法により脚橋被蓋核細胞の振動現象への大脳皮質運動野興奮性投射の影響を観察したところ、脚橋被蓋核では周波数1-2Hzのゆっくりとした周期の振動の上に、周波数20～40Hzの早い振動が重なっていること、並びに、皮質入力はこれらの振動へ大きな影響を与えないことを見出した。
これらの結果から、脚橋被蓋核の振動現象は、皮質からの直接入力よりも、複数のシナプスを介した経路による調節を受けている可能性があると考えられる。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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