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WGA遺伝子組換えアデノウイルスによる大脳皮質-大脳基底核関連の選択的可視化

研究課題

研究課題/領域番号 13680833
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 神経解剖学・神経病理学
研究機関(財)東京都医学研究機構

研究代表者

高田 昌彦  財団法人東京都医学研究機構, 東京都神経科学総合研究所, 副参事研究員 (00236233)

研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2002年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2001年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード大脳皮質 / 大脳基底核 / 小脳 / 運動制御 / アデノウイルス / 狂犬病ウイルス / 越シナプス性輸送 / サル / 線条体 / 淡蒼球 / 黒質 / 運動領野 / 前頭連合野
研究概要

本研究の目的は、WGA遺伝子組み換え非増殖性アデノウイルス(WGAアデノ)や狂犬病ウイルスのトランスシナプティック投射を応用して、従来の単シナプス性ラベルでは困難であった、複数のニューロンを介する多シナプス性神経路の選択的可視化を実現することにより、「皮質-基底核ループ回路」における情報伝達・処理機構を解析することである。本研究課題では、WGAアデノや狂犬病ウイルスの動態を明らかにするため、コントロール実験として、これらのトレーサーを一次運動野に注入し、さまざまな生存期間において逆行性にラベルされるニューロンの分布が、視床、大脳基底核、小脳、および大脳皮質でどのように変化するかを詳細に検討した。実験の手順は以下のとおりである。(1)マカクザルの一次運動野(とくに上肢領域)を皮質内微小刺激法により電気生理学的に同定し、WGAアデノや狂犬病ウイルスを局所注入した。(2)WGAアデノでは1〜3週間の、狂犬病ウイルスでは2〜4日の生存期間の後、サルを10%ホルマリンで灌流固定した。(3)摘出した脳から連続切片(前頭断;60ミクロン)を凍結ミクロトームで作製し、WGAや狂犬病ウイルスに対する抗体を用いて、逆行性にラベルされたニューロンを免疫組織化学的に可視化した。その結果、狂犬病ウイルスを注入した場合には、3日の生存期間で視床を介した二次ニューロンのシナプティックラベルが淡蒼球や小脳核で多数みとめられ、3日半の生存期間で三次ニューロンとして線条体投射細胞やプルキンエ細胞が、さらに、4日の生存期間ではその他の領域で四次ニューロンと思われる細胞のラベルがみとめられた。同様の所見は大脳皮質においても得られた。なお、WGAアデノは狂犬病ウイルスに比べて、ラベルされた二次ニューロンの数が極端に少なく、また、領域も限定されていたため、本研究目的の達成にはあまり有効でないと考えられた。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (46件)

  • [文献書誌] 高田昌彦: "特集 大脳皮質-大脳基底核ループと運動制御「大脳基底核:謎に満ちた運動中枢」"脳の科学. 23. 1029-1032 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] hatanaka N, Nambu A, Yamashita A, Takada M, Tokuno H: "Somatotopic arrangement and corticocortical inputs of the hindlimb region of the primary motor cortex in the macaque monkey"Neurosci Res. 40. 9-22 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takada M, Tokuno H, Hamada I, Inase M, Ito Y, Imanishi M, Hasegawa N, Akazawa T, Hatanaka N, Nambu A: "Organization of inputs from cingulate motor areas to basal ganglia in macaque monkey"Eur J Neurosci. 14. 1633-1650 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高田昌彦, 南部 篤: "特集 視床下核と刺激療法「皮質-視床下核投射の機能的意義」"脳の科学. 24. 437-444 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] isomura Y, fujiwara-Tsukamoto Y, Imanishi M, Nambu A, Takada M: "Distance-dependent Ni2+-sesitivity of synaptic plasticity in apical dendrites of hippocampal CA1 pyramidal cells"J Neurophysiol. 87. 1169-1174 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kitano K, Cateau H, Kaneda K, Nambu A, Takada M, Fukai T: "Two-sate membrane potential transitions of striatal spiny neurons as evidenced by numerical simulations and electrophysiological recordings in awake monkeys"J Neurosci. 22 RC230. 1-6 (2002)

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  • [文献書誌] Nambu A, Tokuno H, Takeda M: "Functional significance of the cortico-subthalamo-pallidal 'hyperdirect' pathway"Neurosci Res. 43. 111-117 (2002)

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  • [文献書誌] Kaneda K, Nambu A, tokuno H, Takada M: "Differential processing patterns of motor information via striatopallidal and striatonigral projection"J Neurophysiol. 88. 1420-1432 (2002)

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  • [文献書誌] Nambu A, Kaneda K, tokuno H, Takada M: "Organization of corticostriatal motor inputs in monkey putamen"J Neurophysiol. 88. 1830-1842 (2002)

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  • [文献書誌] Takada M, Matsumura M, Kojima H, Yamaji Y, Inase M, Tokuno H, Nambu: "Protection against nigrostriatal dopamine cell death by pedunculopontis tegmental nucleus lesions"The Basal Ganglia VII. 67-76 (2002)

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  • [文献書誌] nambu A, Kaneda K, Tokuno H, Takeda M: "Partly converging but largely segregated corticostriatal projections from the primary motor cortex and the supplementary motor area"The Basal Ganglia VII. 147-153 (2002)

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  • [文献書誌] yamaji Y, Matsumura M, Kojima J, Tokuno H, Nambu A, Inase M, Imai H, Takada M: "Differential reductions in dopaminergic innervation of the motor-related areas of the frontal lobe in MPTP-treated monkeys"The Basal Ganglia VI. (発表予定).

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  • [文献書誌] Takada M, Hamada I, Tokuno H, Inase M, Ito Y, Hasegawa K, Ikeuchi Y, Imanishi M, Akazawa T, hatanaka N, Nambu A: "Corticostriatal projections from the cingulate motor areas in the macaque monkey"The Basal Ganglia VI. (発表予定).

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  • [文献書誌] Akazawa T, Takada M, Nambu A: "Activity and distribution pattern of monkey pallidal neurons in response to peripheral nerve stimulation"Neurosci Lett. (発表予定).

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  • [文献書誌] Fujiwara-Tsukamoto Y, Isomura Y, Nambu A, Takada M: "Excitatory GABA input directly drives seizure-like rhythmic synchronization in mature hippocampal CA1 pyramidal cells"Neuroscience. (発表予定).

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  • [文献書誌] Hatanaka N, Ngmbu A, Yamashita A, Takada M, Tokuno H: "Somatotopic arrangement and corticocorical inputs of the hindlimb region of the primary motor cortex in the macaque monkey"Neurosci Res. 40. 9-22 (2001)

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  • [文献書誌] Takada M, Tokuno H, Hamada I, Inase M, Ito Y, Imanishi M, Hasegawa N, Akazawa T, Hatanaka N, Nambu A: "Organization of inputs from cingulate motor areas to basal ganglia in macaque monkey"Eur J Neurosci. 14. 1633-1650 (2001)

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  • [文献書誌] Isomura Y, Fijiwara-Tsukamoto Y, Imanishi M, Nambu A, Takada M: "Distance-dependent Ni^<2+>-sensitivity of synaptic plasticity in apical dendrites of Hippocampal CA1 pyramidal cells"J Neurophysiol. 87. 1169-1174 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kitano K, Cateau H, Kaneda K, Nambu A, Takada M, Fukai T: "Two-state membrane potential transitions of striatal spiny neurons as evidenced by numerical simulations and electrophysiological recording in awake monkeys"J Neurosci. 22 (RC230). 1-6 (2002)

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  • [文献書誌] Nambu A, Tokuno H, Takada M: "Functional significance of the cortico-subthalamo-pallidal ' hyperdirect' pathway"Neurosci Res. 43. 111-117 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kaneda K, Nambu A, Tokuno H, Takada M: "Differential processing patterns of motor information via striatopallidal and striatonigral projections"J Neurophysiol. 88. 1420-1432 (2002)

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  • [文献書誌] Nambu A, Kaneda K, Tokuno H, Takada M: "Organization of corticostriatal motor inputs in monkey putamen"J Neurophysiol. 88. 1830-1842 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takada M, Matsumura M, Kojima J, Yamaji Y, Inase M, Tokuno H, Nambu A, Imai H: "Protection against nigrostriatal dopamine cell death by pedunculopontine tegmental nucleus lesions"The Basal Ganglia. VII. 67-76 (2002)

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  • [文献書誌] Nambu A, Kaneda K, Tokuno H, Takada M: "Partly Converging but largely segregated corticostriatal projections from the primary motor cortex and the supplementary motor area"The Basal Ganglia. VII. 147-153 (2002)

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  • [文献書誌] Yamaji Y, Matsumura M, Kojima J, Tokuno H, Nambu A, Inase M, Imai H, Takada M: "Differential reductions in dopaminergic innervation of the motor-related areas of the frontal lobe in MPTP-treated monkeys"The Basal Ganglia. VI (in press).

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takada M, Hamada I, Tokuno H, Inase M, Ito Y, Hasegawa N, Ikeuchi Y, Imanishi M, Akazawa T, Hatanaka N, Nambu A: "Corticostriatal projections from the cingulate motor areas in the macaque monkey"The Basal Ganglia. VI (in press).

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akazawa T, Takada M, Nambu A: "Activity and distribution patterns of monkey pallidal neurons in response to peripheral nerve stimulation"Neurosci Lett. in press.

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujiwara-Tsukamoto Y, Isomura Y, Nambu A, Takada M: "Excitatory GABA input directly drives seizure-like rhythmic synchronization in mature Hippocampal CA1 pyramidal cells"Neuroscience. in press.

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takada M, Tokuno H, Harnada I, Inase M, Ito Y, Imanishi M, Hasegawa N, Akazawa T, Hatanaka N, Nambu A: "Organizatio a of inputs from cingulated motor areas to basal ganglia in macaque monkey"Ear J Neurosci. 14. 1633-1650 (2001)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Isomura Y, Fujiwara-Tsukamoto Y, Imanishi M, Namba A, Takada M: "Distance-dependent Ni2+-sensitivity of synaptic plasticity in apical dendrites of hippocampal CA1 pyramidal cells"J Neurophysiol. 87. 1169-1174 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kitano K, Cateau H, Kaneda K, NambuA, Takada M, Fukai T: "Two-state membrane potential transitions of striatal spiny neurons as evidenced by numerical simulations and electrophysiological recordings in awake monkeys"J Neurosci. 22:RC230. 1-6 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kaneda K, Nambu A, Tokuno H, Takada M: "Differential processing patterns of motor information via striatopallidal and striatonigral projections"J Neurophysiol. 88. 1420-1432 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nambu A, Kaneda K, Tokuno H, Takada M: "Organization of corticostriatal motor inputs in monkey putamen"J Neurophysiol. 88. 1830-1842 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Fujiwara-Tsukamoto Y, Isomum Y, Nambu A, Takada M: "Excitatory GABA input directly drives seizure-like rhythmic synchronization in mature hippocampal CA1 pyramidal cells"Neuroscience. (発表予定).

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takada M: "Protection against nigrostriatal dopamine cell death by pedunculopontine tegmental nucleus lesions"The Basal Ganglia VII. (印刷中).

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Nambu A: "Partly converging but largely segregated corticostriatal projections from the primary motor cortex and the supplementary motor area"The Basal Ganglia VII. (印刷中).

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kaneda K: "Differential processing patterns of motor information via striatopallidal and striatonigral projections : target dependence of parallel versus convergent rules"J Neurophysiol. (印刷中).

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Nambu A: "Organization of corticostriatal motor inputs in monkey putamen"J Neurophysiol. (印刷中).

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kitano K: "Two-state membrane potential transitions of striatal spiny neurons as evidenced by numerical simulations and electrophysiological recordings in awake monkeys."J Neurosci. (印刷中).

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takada M: "Corticostriatal projections from the cingulate motor areas in the macaque monkey"The Basal Ganglia VI. (印刷中).

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yamaji Y: "Differential. reductions in dopaminergic innervation of the motor-related areas of the frontal lobe in MPTP-treated monkeys"The Basal Gnnglia VI. (印刷中).

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Nambu A: "Functional significance of the cortico-subthalamo-pallidal "hyperdirect" pathway."Neurosci Res. (印刷中).

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Isornura Y: "Distance-dependent Ni2+-sensitivity of synaptic plasticity in apical dendrites of hippocampal CA1 pyramidal cells"J Neurophysiol. (印刷中).

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takada M: "Organization of inputs from cingulate motor areas to basal ganglia in macaque monkey"Eur J Neurosci. 14. 1633-1650 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hatanaka N: "Somatotopic arrangement and corticocortical inputs of the hindlimb region of fhe primary motor cortex In the macaque monkey"Neurosci Res. 40. 9-22 (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takada M: "Immunohistochemical locallzation of voltage-gated calcium channels in substantia nigra dopamine neurons"Eur J Neurosci. 13. 757-762 (2001)

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      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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