多電極記録と神経繊維再構築による急速眼球運動における上丘と小脳の機能相関の研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10680761
• 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, 助教授 (60187656)
• キーワード: 下オリーブ核 / 小脳 / ビオチン化デキストランアミン / 苔状線維 / 登上線維 / プルキンエ細胞 / 上丘 / 多電極記録

研究概要

上丘ー小脳間の神経経路に関する解剖学的研究としては、ラットを用いて、主として上丘からの入力を受けると言われている小脳虫部の第6・7葉、及びその他の部位において、軸索投射の構築の解析を行ってきた。主要な入力線維である苔状線維と登上線維及び、出力線維であるプルキンエ細胞の軸索の単一軸索形態の詳細を、ビオチン化デキストランアミン(BDA)による順行性標識によって明らかにした(研究発表の2と3)。単一苔状線維は、小脳で横方向に大きく広がり、また、幾つかの小葉にまたがって終止していた。単一登上線維は、小脳内で数本の太い枝と多数の細い枝を出し、太い枝は登上線維としてプルキンエ細胞に終止し、細い枝はその軸索側枝として小脳核と小脳皮質顆粒層に終止した。それらの枝は、小脳の縦方向の細い縦ゾーン内に投射した。さらに、上丘から、下オリーブ核を経て小脳に投射する経路の機能構築を検討したところ、上丘の中の小さい範囲の出力細胞が、対側の下オリーブ核の微細範囲に投射し、さらに上丘と同側の小脳皮質の少数本のゾーン状範囲に投射するという、部位対応が示唆された。プルキンエ細胞の単一軸索の小脳核への投射も小範囲への限局が示唆された。
多電極記録による実験では、覚醒状態のラットにおいて複雑スパイク活動が、麻酔下やスライス標本で知られていたように、約10Hzのリズムを持っていることを明らかにした(研究発表の1)。
今後は、解剖学的実験と多電極記録法によって上丘-小脳間の神経経路の機能構築を検討する。

研究成果

• [文献書誌] E.J.Lang: "Patterns of spontaneous Purkinje cell complex spike activity in the awake rat."Journal of Neuroscience. 19・7. 2728-2739 (1999)
• [文献書誌] H.S.Wu: "Projection patterns of single mossy fibers originating from the lateral reticular nucleus in the rat cerebellar cortex and nuclei."Journal of Comparative Neurology. 411・1. 97-118 (1999)
• [文献書誌] I.Sugihara: "Morphology of single olivocerebellar axons labeld with biotinylated dextran amine in the rat."Journal of Comparative Neurology. 414・1. 131-148 (1999)
• [文献書誌] I.Sugihara: "Olivocerebellar climbing fibers in the granuloprival cerebellum: morphological study of individual axonal projections in the X-irradiated rat."Journal of Neuroscience. (印刷中).
• [文献書誌] I.Sugihara: "Collateral projection of olivocerebellar axons studied by reconstructing single axons in the rat."Society for Neuroscience Abstract. 25・2. 1403-1403 (1999)
• [文献書誌] I.Sugihara: "Fine structures of reconstructed single olivocerebellar axons in the rat."Neuroscience Research Supplement. Suppl.23. S196-S196 (1999)
• [文献書誌] 野村恭也: "21世紀耳鼻咽喉科領域の臨床 CLIENT 21、第8巻、めまい・平衡障害"中山書店. 540 (1999)