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小脳皮質・小脳核間の機能構築の関係と小脳核における入力の統合に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18500309
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・筋肉生理学
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

杉原 泉  東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 准教授 (60187656)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
4,110千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 510千円)
2007年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2006年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード小脳 / プルキンエ細胞 / 小脳核 / 小脳皮質 / ビオチン化デキストラン / アルドラーゼC / ラット / 神経解剖学
研究概要

われわれは、神経結合と小脳の特殊なマーカー分子であるアルドラーゼC染色の発現との二重染色法により、小脳皮質と小脳核における機能構築の存在を明らかにしてきた。しかし、アルドラーゼC陽性と陰性の縦縞が交互に並ぶという小脳皮質の基本構築が小脳核にどのように表現されているかは未だよく分かっていなかった。本研究では、小脳皮質から小脳核へのプルキンエ細胞の投射と下オリーブ核から小脳皮質・小脳核への登上線維軸索の投射のトポグラフィックな対応関係を詳細に解析し、その結果から、小脳出力の統合の基礎となる小脳核の機能構築を明らかにすることを目的とした。
ラットの小脳皮質にビオチン化デキストランを微少注入して少数のプルキンエ細胞を標識し、単一軸索を再構築した。また、二重染色によってアルドラーゼCを標識することにより、そのプルキンエ細胞の存在するコンパートメントを同定し、さらにそのプルキンエ細胞の投射先を小脳核中にマッピングした。その結果、小脳皮質で陽性のコンパートメントからは小脳核の後部に投射し、小脳皮質の陰性のコンパートメントからは小脳核の前部に投射することを見いだした。一方、下オリーブ核からの投射を見ると、小脳皮質の陽性・陰性のコンパートメントに投射する軸索の側枝は小脳核の後部・前部へそれぞれ投射するという、先のプルキンエ細胞の投射パタンと一致するトポグラスィーがみられた。さらに、小脳皮質と下オリーブ核からの小脳核投射は、ほぼ完全な対応関係をなし、下オリーブ核-小脳皮質-小脳核という3者の間で、平行した緻密なループ状神経回路のが作られていることが示された。また、小脳皮質の交互の縦縞状の区分は小脳核では前後の二区分に変換されていることがあきらかとなった。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] BCL-2 counteracts Doppel-induced apoptosis of prion-protein-deficient Purkinje cells in the Ngsk Prnp0/0 mouse.2008

    • 著者名/発表者名
      Heitz S.
    • 雑誌名

      Dev. Neurobiol. 68

      ページ: 332-348

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] BCL-2 counteracts Doppel-induced apoptosis of prion-protein-deficient Purkinje cells in the Ngsk Prnp^<0/0> mouse2008

    • 著者名/発表者名
      Heitz S., Gautheron V., Lutz Y., Rodeau J. L., Zanjani H. S., Sugihara I., Bombarde G., Richard F., Fuchs J. P., Vogel M. W., Mariani J., Bailly Y.
    • 雑誌名

      Dev. Neurobiol 68(3)

      ページ: 332-348

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] BCL-2 counteracts Doppel-induced apoptosis of prion-protein-deficient Purkinje cells in The Ngsk Prnp^<0/0> mouse.2008

    • 著者名/発表者名
      Heitz S.
    • 雑誌名

      Dev. Neurobiol. 68

      ページ: 332-348

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship of complex spike synchrony bands and climbing fiber projection determined by reference to aldolase C compartments in crus IIa of the ratcerebellar cortex.2007

    • 著者名/発表者名
      Sugihara I.
    • 雑誌名

      J. Comp. Neurol. 501

      ページ: 13-29

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of aldolase C compartments in the mouse cerebellar cortex by olivocerebellar labeling.2007

    • 著者名/発表者名
      Sugihara I.
    • 雑誌名

      J. Comp. Neurol. 500

      ページ: 1076-1092

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 小脳の構造と線維連絡.2007

    • 著者名/発表者名
      杉原 泉
    • 雑誌名

      Brain Medical 19

      ページ: 13-19

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular, topographic and functional organization of the cerebellar nuclei: analysis by three-dimensional mapping of the olivonuclear projection and aldolase C labeling.2007

    • 著者名/発表者名
      Sugihara, I.
    • 雑誌名

      J. Neurosci. 27

      ページ: 9696-9710

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of aldolase C compartments in the mouse cerebellar cortex by olivocerebellar labeling2007

    • 著者名/発表者名
      Sugihara I., Quy P. N.
    • 雑誌名

      J. Comp. Neurol 500(6)

      ページ: 1076-1092

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Relationship of complex spike synchrony bands and climbing fiber projection determined by reference to aldolase C compartments in crus IIa of the rat cerebellar cortex2007

    • 著者名/発表者名
      Sugihara I., Marshall S. P., Lang E. J.
    • 雑誌名

      J. Comp. Neurol 501(1)

      ページ: 13-29

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular, topographic and functional organization of the cerebellar nuclei : analysis by three-dimensional mapping of the olivonuclear projection and aldolase C labeling2007

    • 著者名/発表者名
      Sugihara, I., Shinoda, Y.
    • 雑誌名

      J. Neurosci 27(36)

      ページ: 9696-9710

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular, topographic and functional organization of thecerebellar nuclei: analysis by three-dimensional mapping of the olivonuclear projection and aldolase C labeling.2007

    • 著者名/発表者名
      Sugihara, I.
    • 雑誌名

      J. Neurosci. 27

      ページ: 9696-9710

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship of complex spike synchrony bands and climbing fiber projection determined by reference to aldolase C compartments in crus IIa of the rat cerebellar cortex.2007

    • 著者名/発表者名
      Sugihara I.
    • 雑誌名

      J. Comp. Neurol. 501・1

      ページ: 13-29

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of aldolase C compartments in the mouse cerebellar cortex by olivocerebellar labeling.2007

    • 著者名/発表者名
      Sugihara I.
    • 雑誌名

      J. Comp. Neurol. 500・6

      ページ: 1076-1092

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 小脳の構造と線維連絡.2007

    • 著者名/発表者名
      杉原 泉
    • 雑誌名

      Brain Medical 19・1

      ページ: 13-19

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Olivocerebllar modulation of motor cortex ability to generate vibrissal movements in rat.2006

    • 著者名/発表者名
      Lang, E.J.
    • 雑誌名

      J. Physiol. (Lond.) 571・1

      ページ: 101-120

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Organization and remodeling of the olivocerebellar climbing fiber projection.2006

    • 著者名/発表者名
      Sugihara I.
    • 雑誌名

      Cerebellum 5・1

      ページ: 15-22

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Functional significance of aldolase C expression pattern in the cerebellar cortex and cerebellar nuclei.2008

    • 著者名/発表者名
      Sugihara, I.
    • 学会等名
      Neural Mechanisms in Control of Eye, Head and Limb Movements, A Satellite Symposium to the 25th Barany Society Meeting
    • 発表場所
      大津
    • 年月日
      2008-03-30
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Functional significance of aldolase C expression pattern in the cerebellar cortex and cerebellar nuclei.2008

    • 著者名/発表者名
      I.Sugihara
    • 学会等名
      Neural Mechanisms in Control of Eye, Head and Limb Movements, A Satellite Symposium to the XXV Barany Society Meeting
    • 発表場所
      大津
    • 年月日
      2008-03-30
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Cortico-nuclear topographic organization in terms of morphology of single Purkinje cell axons and aldolase C expression in the rat cerebellum.2007

    • 著者名/発表者名
      Sugihara, I.
    • 学会等名
      The 30th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-09-10
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Cortico-nuclear topographic organization in terms of morphology of single Purkinje cell axons and aldolase C expression in the rat cerebellum2007

    • 著者名/発表者名
      Sugihara, I., Shinoda, Y.
    • 学会等名
      The 30th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2007-09-10
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Cortico-nuclear topographic organization in terms of morphology of single Purkinje cell axons and aldolase C expression in the rat cerebellum.2007

    • 著者名/発表者名
      Sugihara, I.
    • 学会等名
      第30回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-09-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 小脳皮質・小脳核の構築:分子発現、線維投射と機能区分2007

    • 著者名/発表者名
      杉原 泉
    • 学会等名
      平成19年度特定領域研究「統合脳」夏のワークショップの統合シンポジウム「小脳」
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2007-08-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 小脳皮質・小脳核の構築:分子発現、線維投射と機能区分。2007

    • 著者名/発表者名
      杉原 泉
    • 学会等名
      平成19年度特定領域研究「統合脳」夏のワークショップ統合シシポジウム「小脳」
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2007-08-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Functional significance of aldolase C expression pattern in the cerebellar cortex and cerebellar nuclei2007

    • 著者名/発表者名
      Sugihara, I., Shinoda, Y.
    • 学会等名
      Neural Mechanisms in Control of Eye, Head And Limb Movements, A Satellite Symposium to the 25th Barany Society Meeting
    • 発表場所
      Ohtsu
    • 年月日
      2007-03-30
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Input Neural Organization of Climbing and Mossy Fiber Systems in the Cerebellum.2007

    • 著者名/発表者名
      Sugihara, I.
    • 学会等名
      Tokyo Medical and Dental University 21st Century COE Program "Brain Integration and its Dysfunction" 3rd international symposium
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-02-17
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Input Neural Organization of Climbing and Mossy Fiber Systems in the Cerebellum2007

    • 著者名/発表者名
      Sugihara, I.
    • 学会等名
      Tokyo Medical and Dental University 21st Century COE Program. "Brain Integration and its dysfunction" 3rd international symposium
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2007-02-17
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Organization of the rat cerebellar nuclei revealed by aldolase C 1abeling and the olivonuclear projection.2006

    • 著者名/発表者名
      Sugihara I.
    • 学会等名
      the 36th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
    • 発表場所
      アトランタ
    • 年月日
      2006-10-17
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Organization of the rat cerebellar nuclei revealed by aldolase C labeling and the olivonuclear projection2006

    • 著者名/発表者名
      Sugihara I., Shinoda, Y.
    • 学会等名
      The 36th annual meeting of the Society for Neuroscience
    • 発表場所
      GA, U. S. A.
    • 年月日
      2006-10-17
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Compartmentalization of the cerebellar nuclei : aldolase C expression and the olivonuclear projection pattern2006

    • 著者名/発表者名
      Sugihara I., Shinoda, Y.
    • 学会等名
      The 29th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2006-06-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Compartmentalization of the cerebellar nuclei: aldolase C expression and the olivonuclear projection pattern.2006

    • 著者名/発表者名
      Sugihara I.
    • 学会等名
      The 29th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      京都
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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