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2015 年度 実績報告書

霊長類・げっ歯類モデルでの脳深部振動と運動制御

計画研究

研究領域非線形発振現象を基盤としたヒューマンネイチャーの理解
研究課題/領域番号 15H05873
研究機関生理学研究所

研究代表者

南部 篤  生理学研究所, 統合生理研究系, 教授 (80180553)

研究期間 (年度) 2015-06-29 – 2020-03-31
キーワード脳、神経 / 脳神経疾患 / ソフトコンピューティング / 神経科学 / 生理学
研究実績の概要

霊長類、げっ歯類モデルでの脳深部振動と運動制御に関して、以下の研究を行った。
大脳皮質から大脳基底核への情報処理について、体部位も含めた一次運動野、補足運動野からの投射について、サルを用いて電気生理学的手法を用いて調べた。その結果、一次運動野からは視床下核の外側部に、補足運動野からは内側部に投射があることがわかった。また、一次運動野の口腔顔面、上肢、下肢からは視床下核の外側部の外側から内側にかけて順に投射があり、補足運動野の口腔顔面、上肢、下肢からは視床下核の内側部の内側から外側にかけて順に投射があることがわかった。淡蒼球外節、内節に関しては、一次運動野からは後方に、補足運動野からは前方に投射があることがわかった。また、一次運動野、補足運動野の口腔顔面、上肢、下肢からは、淡蒼球外節、内節の腹側から背側にかけて順に投射があることがわかった。
次に、このような投射様式の詳細について、チャネルロドプシンが大脳皮質の興奮性細胞に発現している遺伝子改変マウスを用いて調べた。大脳皮質を白色スポット光で刺激すると、淡蒼球外節、内節ニューロンは、興奮―抑制―興奮の3相性の応答を示す。大脳皮質の刺激部位を順にずらすことによって、どの大脳皮質部位からどのような入力を受けているのか調べることができる。その結果、大脳皮質の広い領域からは興奮性の、その中心の狭い領域からは抑制性の入力が淡蒼球外節、内節にあることがわかった。このような広い興奮、狭い抑制という投射パターンが、大脳皮質―大脳基底核の情報処理の基本である可能性が示された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

霊長類モデル、げっ歯類モデルを使った研究が順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

これらの成果を論文などにおいて発表することを第一におく。また、パーキンソン病やジストニアなどの疾患モデルの解析にも取り組む。

  • 研究成果

    (33件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 5件、 招待講演 9件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] サウスアラバマ大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      サウスアラバマ大学
  • [国際共同研究] ケムニッツ工科大学(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      ケムニッツ工科大学
  • [国際共同研究] ボルドー大学(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      ボルドー大学
  • [国際共同研究] HM CINAC(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      HM CINAC
  • [雑誌論文] Zonisamide reduces nigrostriatal dopaminergic neurodegeneration in a mouse genetic model of Parkinson's disease.2015

    • 著者名/発表者名
      Sano H, Murata H, Nambu A
    • 雑誌名

      J Neurochemi

      巻: 134 ページ: 371-381

    • DOI

      10.1111/jnc.13116

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dopamine D1 receptor-mediated transmission maintains information flow through the cortico-striato-entopeduncular direct pathway to release movements.2015

    • 著者名/発表者名
      Chiken S, Sato A, Ohta C, Kurokawa M, Arai S, Maeshima J, Sunayama-Morita T, Sasaoka T, Nambu A
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex

      巻: 25 ページ: 4885-4897

    • DOI

      10.1093/cercor/bhv209

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cause of parkinsonian symptoms: Firing rate, firing pattern or dynamic activity changes?2015

    • 著者名/発表者名
      Nambu A, Tachibana Y, Chiken S
    • 雑誌名

      Basal Ganglia

      巻: 5 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1016/j.baga.2014.11.001

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Chemogenetic Control of Neuronal Activity in the Primate Subthalamic Nucleus.2016

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa T, Chiken S, Kobayashi K, Nambu A
    • 学会等名
      第93回日本生理学会大会
    • 発表場所
      北海道 札幌市 札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-03-24
  • [学会発表] Parkinson’s disease as a network disorder.2016

    • 著者名/発表者名
      Chiken S, Nambu A
    • 学会等名
      第93回日本生理学会大会シンポジウム「ネットワーク病としての神経・精神疾患」
    • 発表場所
      北海道 札幌市 札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-03-23
    • 招待講演
  • [学会発表] パーキンソン病の病態生理について2016

    • 著者名/発表者名
      南部 篤
    • 学会等名
      京大霊長研共同利用研究会「霊長類脳科学の新しい展開とゲノム科学の融合」
    • 発表場所
      愛知県 犬山市 京都大学霊長類研究所
    • 年月日
      2016-03-12
    • 招待講演
  • [学会発表] パーキンソン病モデルサルにおける大脳皮質-大脳基底核路の情報伝達異常2016

    • 著者名/発表者名
      知見聡美、南部篤
    • 学会等名
      次ステージ機能生命科学の展望
    • 発表場所
      愛知県 岡崎市 生理学研究所
    • 年月日
      2016-03-10
  • [学会発表] Physiological roles of striatal projection neurons in voluntary movements2016

    • 著者名/発表者名
      Sano H, Tanaka KF, Nambu A
    • 学会等名
      ACS2016
    • 発表場所
      京都府 京都市 同志社大学
    • 年月日
      2016-03-03 – 2016-03-04
    • 国際学会
  • [学会発表] 科学と社会 科学への信用、信頼2016

    • 著者名/発表者名
      南部 篤
    • 学会等名
      科学知の総合化シンポジウム
    • 発表場所
      東京都 中央区 東京コンベンションホール
    • 年月日
      2016-02-20
    • 招待講演
  • [学会発表] ネットワーク異常としてパーキンソン病を考える2015

    • 著者名/発表者名
      南部 篤
    • 学会等名
      第20回システム神経科学セミナー
    • 発表場所
      東京都 小平市 国立精神・神経医療研究センター神経研究所
    • 年月日
      2015-12-21
    • 招待講演
  • [学会発表] 大脳基底核の機能からパーキンソン病を理解する2015

    • 著者名/発表者名
      南部 篤
    • 学会等名
      ハッピーフェイスセミナー in 宮崎
    • 発表場所
      宮崎県 宮崎市 宮崎観光ホテル
    • 年月日
      2015-12-09
    • 招待講演
  • [学会発表] システム神経科学がめざすもの2015

    • 著者名/発表者名
      南部 篤
    • 学会等名
      生理学研究所研究会「行動システム脳科学の新展開」
    • 発表場所
      愛知県岡崎市 生理学研究所
    • 年月日
      2015-12-05
    • 招待講演
  • [学会発表] Basal ganglia and cerebellar control of thalamocortical activity2015

    • 著者名/発表者名
      Chiken S, Sano H, Kawaguchi Y, Kimura M, Nambu A
    • 学会等名
      8th FAOPS Congress
    • 発表場所
      Bangkok Convention Centre, Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2015-11-24
    • 国際学会
  • [学会発表] Correlated pallidal activity during voluntary reaching movements in a macaque monkey2015

    • 著者名/発表者名
      Woranan W, Chiken S, Nambu A
    • 学会等名
      8th FAOPS Congress
    • 発表場所
      Bangkok Convention Centre, Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2015-11-24
    • 国際学会
  • [学会発表] Functions of the cortico-subthalamic hypedirect pathway investigated by a photodynamic technique2015

    • 著者名/発表者名
      Nambu A, Koketsu D, Chiken S, Hisatsune T, Miyachi S
    • 学会等名
      8th FAOPS Congress
    • 発表場所
      Bangkok Convention Centre, Bangkoku, Thailand
    • 年月日
      2015-11-24
    • 国際学会
  • [学会発表] 霊長類のパーキンソン病モデルにおける神経ネットワーク活動の解析と新規治療法への展望2015

    • 著者名/発表者名
      南部 篤
    • 学会等名
      CREST合同ワークショップ
    • 発表場所
      東京都 千代田区 AMED
    • 年月日
      2015-11-19
    • 招待講演
  • [学会発表] Pallidal and cerebellar control of thalamocortical activity2015

    • 著者名/発表者名
      Chiken S, Nambu A
    • 学会等名
      5th NIPS-CIN Joint Symposium
    • 発表場所
      愛知県岡崎市 生理学研究所
    • 年月日
      2015-11-05
    • 国際学会
  • [学会発表] Dopamine D1 receptor activation maintains information flow through the cortico-basal ganglia direct pathway to release movements.2015

    • 著者名/発表者名
      Chiken S, Sato A, Sasaoka T, Nambu A
    • 学会等名
      International Symposium on Prediction and Decision Making
    • 発表場所
      東京都 文京区 東京大学小柴ホール
    • 年月日
      2015-10-31
  • [学会発表] Cortically induced responses in the basal ganglia through the cortico-striatal neurons2015

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Sano, Kenta Kobayashi, Satomi Chiken, Shigeki Kato, Kazuto Kobayashi, Atsushi Nambu
    • 学会等名
      Neuroscience 2015
    • 発表場所
      McCormick Place, Chicago, USA
    • 年月日
      2015-10-17 – 2015-10-21
  • [学会発表] 大脳皮質ー大脳基底核ループとパーキンソン病2015

    • 著者名/発表者名
      南部 篤
    • 学会等名
      第5回パーキンソン病QOL懇話会
    • 発表場所
      広島県 広島市 ホテルグランビア広島
    • 年月日
      2015-09-30
    • 招待講演
  • [学会発表] Abnormal neuronal activity of the basal ganglia in a transgenic mouse model of dopa-responsive dystonia with sepiapterin reductase deficiency2015

    • 著者名/発表者名
      Kubota H, Chiken S, Homma D, Takakusaki K, Ichinose H, Nambu A
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      兵庫県 神戸市 神戸国際会議場
    • 年月日
      2015-07-30
  • [学会発表] Neuronal responses in the basal ganglia evoked by optical stimulation of mice motor cortex2015

    • 著者名/発表者名
      Ozaki M, Sano H, Chiken S, Ogura M, Nakao N, Nambu A
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      兵庫県 神戸市 神戸国際会議場
    • 年月日
      2015-07-30
  • [学会発表] D1 dopamine receptor-mediated signal is required to maintain normal motor activity2015

    • 著者名/発表者名
      Sasaoka T, Sato A, Chiken S, Maeshima J, Arai S, Sunayama-Morita T, Oda K, Maeda Y, Sakai S, Jinbo Y, Umakawa E, Sato T, Okubo T, Fujisawa N, Yokoyama M, Nambu A
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      兵庫県 神戸市 神戸国際会議場
    • 年月日
      2015-07-30
  • [学会発表] Basal ganglia activity in a mouse model of dyskinesia2015

    • 著者名/発表者名
      Indriani DW, Sano H, Chiken S, Nambu A
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      兵庫県 神戸市 神戸国際会議場
    • 年月日
      2015-07-30
  • [学会発表] Abnormal information flow through the cortico-basal ganglia circuits in MPTP-treated parkinsonian monkeys2015

    • 著者名/発表者名
      Chiken S, Takada M, Nambu A
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      兵庫県 神戸市 神戸国際会議場
    • 年月日
      2015-07-30
  • [学会発表] Examination for possible involvement of the vestibular and reticular nuclei in the emergence for dystonia-like movements in Dystonin-deficient mice2015

    • 著者名/発表者名
      Horie M, Sano H, Chiken S, Kobayashi K, Ono K, Nambu A, Takebayashi H
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      兵庫県 神戸市 神戸国際会議場
    • 年月日
      2015-07-28
  • [学会発表] システム神経生理学:これまでの30年、これからの20年2015

    • 著者名/発表者名
      南部 篤
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      兵庫県 神戸市 神戸国際会議場
    • 年月日
      2015-07-28
    • 招待講演
  • [備考] 生理学研究所生体システム研究部門

    • URL

      http://www.nips.ac.jp/sysnp/

  • [備考] ドーパミン神経伝達は、大脳基底核における運動情報伝達と、運動発現に不可欠

    • URL

      http://www.nips.ac.jp/release/2015/10/_d1.html

URL: 

公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-10-14  

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