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運動リズム誕生に関与する神経基盤の解析

研究課題

研究課題/領域番号 20650049
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 神経科学一般
研究機関大阪大学

研究代表者

木津川 尚史  大阪大学, 大学院・生命機能研究科, 准教授 (10311193)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2009年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2008年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワードマウス / 走行 / リズム
研究概要

本研究課題は、マウスに複雑なステップパターンでの連続走行を行わせて、どのようにタイミング制御が行われるか、リズムはどのように誕生するかを解析し、その神経基盤を解明することを目的としている。マウスは自動的に回転するホイール内を走行するが、足の運びはホイールに取り付けられた足場(ペグ)により規定される。複雑に並べられたペグパターンでも、何回も走行するうちに非常に滑らかに走行するようになる。
昨年度にマウスの走行を詳細に解析するためのタッチセンサを開発しており、これによりマウスの走行の定量的解析が可能になった。このセンサを利用して複雑なペグパターンを走行するマウスの運足を解析したところ、運足タイミングのバラツキが少ない領域とズレが大きい領域があることがわかった。バラツキが少ない領域(ブロック)では、マウスの走行が安定しているチャンクのようなものが形成されていると考えられる。また、このブロック内では、マウスは一定のステップを繰り返していることが多いこともわかってきており、リズムが生まれていると見ることが可能である。
タッチセンサは電圧負荷型ではあるが、神経活動(スパイク)の振動数とは異なる帯域で振動する電圧を使用して作製したので、神経活動記録にノイズがのることはない。そこで、走行しているマウスの線条体から神経活動を運足と同時に計測した。その結果、上記ブロックの部分で周期的な神経活動(約5Hz)を示す線条体神経細胞が複数観察された。本研究課題を開始した際の予想通り、ブロックと神経活動の周期性が観察される時間がほぼ一致していることが明らかになってきた。今後、この神経活動の周期性がブロック内のどのような事象と関連しているのかを詳細に解析することにより、この神経活動が運動にリズムを与えるステップの反復とどのような関係にあるのかについて明らかできるのではないかと考えている。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2010 2008

すべて 学会発表 (4件)

  • [学会発表] Sequential timing control of complex stepping in mice2010

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Nagata, Masaki Nomura, Toshio Aoyagi, Tetsuo Yamamori, Ann M, Graybiel, Takashi Kitsukawa
    • 学会等名
      第39回 北米神経科学会
    • 発表場所
      アメリカ合衆国 シカゴ
    • 年月日
      2010-10-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 複雑な連続ステップ走行における運足の解析2010

    • 著者名/発表者名
      永田雅俊、野村真樹、青柳富誌生、山森哲雄、Ann M.Graybiel、木津川尚史
    • 学会等名
      第32回 日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2010-09-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] クラスター型プロトカドヘリンβファミリーの発現解析2010

    • 著者名/発表者名
      平野敬三、金子涼輔、井澤傑、木津川尚中、八木健
    • 学会等名
      第32回 日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2010-09-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Spike activity in the striatum and the motor cortex of mice performingcomplex stepping patterning in a runnig wheel2008

    • 著者名/発表者名
      木津川尚史, 久保田康夫, Dan Hu, 山森哲雄, Graybiel A. M.
    • 学会等名
      第31回日本神経科学大会
    • 発表場所
      東京国際フォーラム
    • 年月日
      2008-07-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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