皮質-基底核-視床系に対する、大脳皮質を経由しない運動調節系の機能・形態学的解析

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15500247
• 研究機関: 東京女子医科大学
• 研究代表者: 佐藤 二美 東京女子医科大学, 医学部, 助教授 (60205961)
• キーワード: 上丘 / 大脳基底核 / 視床 / 単一軸索 / 軸索分枝 / 大脳皮質 / BDA / 運動制御

研究概要

大脳基底核は、大脳皮質からの諸情報を統合し、視床へと情報を送ることで、運動制御に関わっている。この大脳皮質-大脳基底核-視床系に対し、大脳皮質を経由せず、直接脳幹の諸核を経由して、運動制御に関わる経路が存在する。このうち黒質網様部から入力をうける上丘を介する系のうち、上行性に視床に向かう経路の形態学的な解析を行った。Nembutal混合麻酔下のネコの上丘深層に、biotinylated dextran amine(BDA)をごく微量に注入し、生存5日後に、基底核から脳幹にかけて、50μmの凍結連続切片を作成した。標識を可視化した後、Camera Lucidaによって、切片越えをしながら、上丘ニューロンの単一軸索の走行を追跡し、軸索側枝分岐様式を解析した。標識された上丘ニューロンの軸索は、下行性に脊髄・脳幹に向かうが、全ての例において、この途中で、視床に向かう上行性の枝が分岐していた。この上行枝は中脳網様体に広範な枝を分岐し、神経終末を分布した後、間脳にはいる。間脳では、背腹二方向に向かう枝にわかれていた。このうち背側に向かう枝は、主として視床髄板内核群(正中中心核、束傍核、外側中心核)、背内側核などに投射していた。腹側に向かう枝は、腹側視床の不確帯やFore1野に分布していた。解析した軸索の、背腹両方に枝を出すものが約半数を占め、3分の1が腹側の枝のみ、残りが背側の枝のみという結果であった。以上の結果から、上丘深層のニューロンは、下行性に投射して外眼筋や頭頚部筋の運動ニューロンを支配し、眼球運動・頚部の運動の調節に関わると同時に、上行性に視床の髄板内核群、特に視床正中中心核-束傍核複合体(CM-Pf)に投射があることが明らかになった。このCM-Pfが線条体に投射することはよく知られているので、従って基底核からの出力が、新たに上丘-視床を介して、基底核内にフィードバックされうる可能性が示唆された。

研究成果

• [文献書誌] T.Kawashima, S.Yoshitomi, M.Ito, Y.Hoshino, E.Oh-Ichi, E.Ikeda, M.Igarashi, Y.Yoshimura, F.Sato, H.Sasaki: "Bilateral aberrant biceps brachii muscles with special reference to their common nerve trunks."Okajimas Folia Anatomica Japonica. 80. 77-84 (2003)
• [文献書誌] T.Kawashima, K.Sato, F.Sato, H.Sasaki: "An Anatomical study of the human cardiac veins with special reference to the drainage of the great cardiac vein."Annals of Anatomy. 185. 535-542 (2003)