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大脳基底核のモジュール機構の機能的意義に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 05454682
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 神経・筋肉生理学
研究機関大阪大学

研究代表者

木村 實  大阪大学, 健康体育部, 教授 (40118451)

研究分担者 松本 直幸  大阪大学, 健康体育部, 助手 (00252726)
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
6,900千円 (直接経費: 6,900千円)
1994年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1993年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
キーワード大脳基底核 / 運動学習 / 記憶 / 黒質線条体ドーパミン系 / サル / 運動制御 / 線条体 / 淡蒼球 / ニューロン
研究概要

本研究では、行動の条件付けを通して線条体ニューロンが新しい活動を獲得する上で、黒質線条件ドーパミン系がどのような役割を果しているのかを明らかにすることを目的として行った。約3週間かけてクリック音と報酬との古典的条件付けが完成すると、3頭の動物総てにおいて、記録した線条体の持続的な自発放電を持つ介在ニューロン(TANs)の6割以上が条件刺激であるクリック音に反応を示すようになった。一側の線条体にMPTPを2週間かけて注入すると、動物は注入と同側へ回転する傾向を示し、眼球運動も同側視野へ向かうものが多くなった。これらの症状はアポモルフィンなどのドーパミン受容体アゴニストを投与すると方向が逆転することから、薬理学的に線条体のドーパミン枯渇が確認された。一側の黒質線条体ドーパミン系の枯渇によって、クリック音に引き続いてジュースを舐める動物の運動は定期的なものでなくぎこちない運動になった。そして驚くべきことに枯渇側のTANsの条件刺激に対する反応はほとんど完全に消失して、条件付け前のレベルに戻ってしまった。この著しいドーパミン枯渇の効果は、ドーパミンアゴニスト(apomorphine)の皮下投与によってTANsの反応が回復することからドーパミン受容体を介して現れたことが確認された。本研究の結果は、以下のような仮説を支持する。すなわち、行動の習得の初期の段階では行動の"動機付け"や"鼓舞"に関する情報と共に多量のドーパミンが線条体に送り込まれることによって線条体ニューロンが条件反応を獲得し、学習が進んで行動が極めて定型的に行われるようになるともはや黒質線条体系は少量のドーパミンを持続的に送り出すのみである。しかし少量で持続的なドーパミンが線条体に送られないと、線条体ニューロンは学習を通して獲得した活動を"表現"することができず、その結果習得された行動も発現することができず、ぎこちない行動になってしまうのである。

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] Kimura M.: "Neurophysiological aspects of the differential role of the putamen and caudate nucleus in voluntary movement." Adv.Neurol.60. 62-70 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kanazawa,I.,Murata,M.,Kimura,M.: "Roles of dopamine and its receptors in generation of choreic movements." Adv.Neurol.60. 107-112 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aosaki,Ishida,Watanabe,Graybiel,Kimura M.: "Responses of tonically active neurons in the primate's striatum undergo systematic changes during behavioral sensory-motor conditioning." J.Neurosci.14. 3969-3984 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aosaki T.,Graybiel A.,Kimura M.: "Effect of the nigrostriatal dopamine system on acquired neural responses in the striatum of behaving monkeys." Science. 265. 412-415 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Graybiel A.M.,Aosaki T.,Flaherty A.,Kimura M.: "The Basal Ganglia and adaptive motor control." Science. 265. 1826-1831 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aosaki T.,Kimura M.,Graybiel AM.: "Temporal and spatial characteristics of tonically active neurons of the primate's striatum." J.Neurophysiol.(印刷中). (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimura M.Graybiel AM.: "Functions of the Cortico-Basal Ganglia Loop" 編者:Kimkura M.Graybiel A.M.出版社:Springer-Verlag Tokyo.,

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimura M.: "Neurophysiological aspects of the differential role of the putamen and caudate nucleus in voluntary movement" Adv.Neurol. 60. 62-70 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kanazawa, I., Murata, M., Kimura, M.: "Roles of dopamine and its receptors in generation of choreic movements" Adv.Neurol. 60. 107-112 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimura M.: "The role of putamen and caudate uncleus systems in the voluntary movement" Biomed.Res.Suppl. 1. 37-41 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimura M., Aosaki T.and Graybiel AM: "Role of basal ganglia in the acquisition and initiation of learned movement" In : Role of Cerebellum and Basal Ganglia inVoluntary Movement Eds by Mano N,Hamada I.and DeLong MR.Elsevier/Amsterdam, London, New York, Tokyo. (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aosaki T., Tsubokawa H., Ishida A., Watanabe K., Graybiel AM., Kimura M.: "Responses of tonically active neurons in the primate's striatum undergo systematic changes during behavioral sensory-motor conditioning" J.Neurosci. 14. 3969-3984 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aosaki T., Graybiel A., Kimura M.: "Effect of the nigrostriatal dopamine system on acquired neural responses in the striatum of behaving monkeys" Science. 265. 412-415 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Graybiel A.M., Aosaki T., Flaherty A., Kimura M.: "The Basal Ganglia and adaptive motor control" Science. 265. 1826-1831 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aosaki T., Kimura M,.Graybiel AM: "Temporal and spatial characteristics of tonically active neurons of the primate's striatum" J.Neurophysiol. (in press).

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    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimura M.: "Role of basal ganglia in behavioral learning" Neurosci.Res. (in press).(1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Graybiel A.M., Kimura M.: "The Basal Ganglia and Adaptive Motor Control In : Models of Information Processing in the Basal Ganglia Ed.by Houk J., MIT Press, Combridge, U.S.A." (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimura M.Graybiel A.M.: "Role of basal ganglia in sensory motor association learning.In : Functions of the Cortico-Basal Ganglia Loop Eds.by Kimura M.and Graybiel A.M.Springer-Verlag Tokyo" (in press).(1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aosaki T,Tsubokawa H,Ishida A Watanabe K,Graybiel A, Kimura M: "Responses of tonically active neurons in the primate′s atriatum undergo systematic changes during behavioral sensory‐motor conditioning." Journal of Neuroscience. 14. 3969-3984 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Graybiel A.M.,Aosaki T.,Flaherty A.,Kimura M.: "The Basal Ganglia and Adaptive Motor Control." Science. 265. 1826-1831 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Aosaki T,Graybiel A,Kimura M: "Effect of the nigrostriatal dopamine system on acquired neural responses in the striatum of behaving monkeys." Science. 265. 412-415 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Graybiel A.M.,Kimura M.: "Models of Information Processing in the Basal ganglia" Ed.by Houk J.(MIT Press,Cambridge), 250 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Aosaki T: "Responses of tonically active neurons in the primate's striatum undergo systematic changes during behavioral sensory-motorconditioning" J.Neurosci.(in press).

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kimura,M.: "The role of putamen and caudate nucleus systems in the voluntary movement." Biomed.Res.1. 37-41 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kimura M.: "Neurophysiological aspects of the differential role of the putamen and caudate nucleus in voluntary movement." Adv.Neurol.60. 62-70 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kimura M.: "Differential localization of tonically active neurons of primate striatum in the matrix and at striosome/matrix boundaries." Neurosci.Abstr.19. 1585-1585 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 木村 實: "基底核の役割[随意運動の神経機構-新しい考え方-]" 脳神経. 45. 605-616 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 木村 實: "大脳基底核の機能" Annual Review 神経 1993. 18-30 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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