歩行リズム生成・制御に関わる網様体-脊髄神経機構の作動様式と構築様式

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11170253
• 研究機関: 岡崎国立共同研究機構
• 研究代表者: 松山 清治 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助教授 (40209664)
• 研究分担者: 森 大志 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助手 (50301726)
• キーワード: 網様体脊髄路 / 介在細胞 / 歩行運動 / 歩行リズム / 腰髄

研究概要

本年度は歩行リズム生成に関わる脊椎内神経回路を構築する脊椎介在細胞群の同定とその形態および作動様式の解析を中心に研究を進めた。実験には無動化除脳ネコ標本を用いた。除脳ネコの中脳歩行誘発野に微小電気刺激を加え中枢性歩行リズムを誘発し、腰髄介在細胞の発射活動を軸索内または細胞内に刺入した微小ガラス管電極から記録した。記録後、同一電極からNeurobiotin(NB)を軸索内または細胞内に注入し、細胞体・樹状突起・軸索を標識した。この結果、記録した介在細胞の多くは歩行リズム誘発時にリズム発射を示した。また標識された介在細胞の多くは軸索を脊髄反射側に交叉性に伸ばし、主に反対側前角を支配する交連性介在細胞であった。これらの成績から、網様体脊髄路から興奮性入力を受ける交連性介在細胞は脊髄歩行リズム生成回路の構成要素の一部と推測され、これらは左右歩行リズムの協調的発現の制御に関わると考えられた。さらに網様脊髄椎路は髄接性配置された複数の歩行リズム生成回路を統合制御し、歩行運動の適正な発現・形成に重要な役割を持つと考えられた。
以上の実験に加え、歩行リズム生成に関わる脊髄介在細胞群の全般的な構成様式を明らかにするため、ネコの腰髄部で一側に神経標識物質BDAを微量圧注入し、注入反対側の腰髄灰白質内で逆行性標識された介在細胞の分布および形態的特徴についての詳細な解析も現在進めている。
NB標識細胞および逆行性標識細胞の形態的特徴の抽出および解析のために平成11年度の主たる備品として多重露光撮影用蛍光顕微鏡一式(ニコン・E800)を購入した。さらにこの顕微鏡に顕微鏡用デジタルカメラ(ポラロイド)を組み込み顕微鏡画像のデジタル入力および処理を可能とした。

研究成果

• [文献書誌] 松山清治 他3名: "Morphology of single pontine reticulospinal axons in the lumbar enlargement of the cat: A study using the Anterograde tracer"The Journal of Comparative Newrology. 410. 413-430 (1999)
• [文献書誌] 久世文也、松山清治、他3名: "Segment-specific branching patterns of single vestibulospinal frost axons arising from the lateral vestibulospinal nucleus in the cat"The Journal of Comparative Neurology. 414. 80-96 (1999)
• [文献書誌] 奥村哲、松山清治、他3名: "The cat neostriatum irelative distribution of cholinergic neurons vs seretonaergie fi*****"Brain and development. (n press).
• [文献書誌] 松山清治 他3名: "From Basic Motor Control to Functional Recovery: Concepts, Theories and Models"N. Gantchev, G. N. Gantchev Academic Publishing House "Prof Marin Drinov". 510 (1999)
• [文献書誌] 松山清治 他3名: "Motor Control Today and Tomorrow"G.N.Gantchev,S.Mori,J.Massion Academic Publishing "Prof Marin Drinov". 326 (1999)