適応移動行動の発動と選択に関与する神経機構

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17075002
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 旭川医科大学
• 研究代表者: 高草木 薫 旭川医科大学, 医学部, 准教授 (10206732)
• 研究分担者: 森 大志 山口大学, 農学部, 准教授 (50301726) ; 柳原 大 東京大学, 大学院, 准教授 (90252725) ; 中陦 克己 近畿大学, 医学部, 講師 (60270485) ; 稲瀬 正彦 近畿大学, 医学部, 教授 (80249961) ; 吉見 建二 順天堂大学, 医学部, 講師 (40450316) ; 中里 泰三 順天堂大学, 医学部, 客員准教授 (80155697) ; 北澤 茂 順天堂大学, 医学部, 教授 (00251231) ; 奥村 利勝 旭川医科大学, 医学部, 教授 (60281903) ; 松山 清治 札幌医科大学, 保健医療学部, 教授 (40209664) ; 小山 純正 福島大学, 理工学類, 教授 (80183812)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• キーワード: 歩行 / 姿勢制御 / 情動 / 随意運動 / ドーパミン / 適応 / 自律神経系

研究概要

適応的運動機能を理解するためには,姿勢制御の神経機構を解明する必要がある.本研究では,サル,ネコ,ラットを実験動物として用い,電気生理学,神経薬理学そして分子遺伝学的手法を駆使した脳生理学研究を展開し,歩行と姿勢の統合機構の解明を試みた.研究成績は,"大脳皮質-網様体脊髄路と大脳皮質-小脳間の神経回路が予測的姿勢制御"に,そして"脊髄反射の利得調節に寄与する脳幹脊髄投射系がリアルタイムの姿勢制御"に関与することを示唆する.

研究成果

• [雑誌論文] Shared mapping of own and others' bodies in visuo-tactile bimodal area of the monkey parietal cortex. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishida H, Nakajima K, Inase M, Murata A.
  • 雑誌名: J Cog Neurosci 22 ページ: 83-96
• [雑誌論文] Dual involvement of G-substrate in motor learning revealed by gene deletion. (2009)
  • 著者名/発表者名: Endo S, Shutoh F, Dinh TL, Okamoto T, Ikeda T, Suzuki M, Kawahara SYanagihara D, Sato Y, Yamada K, Sakamoto T, Kirino Y, Hartell NA, Yamaguchi K, Itohara S, Nairn AC, Greengard P, Nagao S, Ito M.
  • 雑誌名: PNA 106 ページ: 3525-3530
• [雑誌論文] Forebrain control of loco- motor behaviors (2008)
  • 著者名/発表者名: Takakusaki K
  • 雑誌名: Brain Res Rev 57 ページ: 192-198
• [雑誌論文] Neurobiological basis of controlling posture and locomotion (2008)
  • 著者名/発表者名: Takakusaki K., Okumura T.
  • 雑誌名: Adv Robot 22 ページ: 1629-1663
• [雑誌論文] Substrates for normal gait and pathophysiology of gait disturbances with respect to the basal ganglia dysfunction. (2008)
  • 著者名/発表者名: Takakusaki K., Tomita N, Yano M.
  • 雑誌名: J Neurol 25 ページ: 19-29
• [雑誌論文] Role of orexin in central regulation of gastrointestinal functions (2008)
  • 著者名/発表者名: Okumura T., Takakusaki K Toledo Salas JC, Iwasaki H, Jodo E, Schmidt MH, Kawauchi A, Miki T
  • 雑誌名: J Gastroenterol 43 ページ: 652-660
• [雑誌論文] Penile erection and micturition events triggered by electrical stimulation of the mesopontine tegmental area. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kayama Y., Otsuki M, Koyama Y.
  • 雑誌名: Am J. Physiol. 292 ページ: R102-111
• [雑誌論文] The pedunculopontine nucleus and the basal ganglia in locomotion. Bezard E, ed. (2006)
  • 著者名/発表者名: Takakusaki K., Saitoh K, Kashiwayanagi M.
  • 雑誌名: In: Recent Breakthroughs in Basal Ganglia Research Chapter9 ページ: 133-149
• [雑誌論文] Neurobiological basis of state-dependent control of motor behavior (2006)
  • 著者名/発表者名: Takakusaki K, Saitoh K, Nonaka S, Okumura T, Miyokawa N, Koyama Y. Kodama T
  • 雑誌名: Sleep Biol Rhyth 4 ページ: 87-104
• [雑誌論文] Nitric oxide from the laterodorsal tegmental neurons: Its possible retrograde modulation on norepinephrine release from the axon terminal of the locus coeruleus (2006)
  • 著者名/発表者名: Koyama Y.
  • 雑誌名: Neuroscience 138 ページ: 245-256
• [雑誌論文] Projection patterns of lamina VIII commi- ssural neurons in the lumbar spinal cord of the adult cat: an anterograde neural tracing study. (2006)
  • 著者名/発表者名: Matsuyama K., Kobayashi S, Aoki M.
  • 雑誌名: Neuroscience 140 ページ: 203-21
• [雑誌論文] Response to Gilbert: Rhythmicity, randomness and synchrony in climbing fiber signals. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kitazawa, S., Wolpert, DM.
  • 雑誌名: Trends Neurosci 29 ページ: 66-67
• [雑誌論文] Obstacle clearance and prevention from falling in the bipedally walking Japanese monkey, Macaca fuscata. (2006)
  • 著者名/発表者名: Mori F, Nakajima K., Tachibana A, Mori S.
  • 雑誌名: Age and Aging 35 ページ: 19-23
• [雑誌論文] Orexinergic projections to the midbrain mediate alternation of behavioral states from locomotion to cataplexy. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takakusaki K, Takahashi K, Saitoh K, Harada H, Okumura T, Koyama Y, Kayama Y.
  • 雑誌名: J Physiol 568 ページ: 1003-1020
• [雑誌論文] Behavioral effect of L-DOPA and 3-metho- xytyramine: A possible role in the adverse effects of chronic L-DOPA treatment of Parkinson's disease. In The probable roles of dopa as a neurotransmitter. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakazato T. Eds
  • 雑誌名: CRC Press, NY
• [雑誌論文] Rhythmicity, ran- domness and synchrony in climbing fiber signals. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kitazawa S., Wolpert DM.
  • 雑誌名: Trends Neurosci 28 ページ: 611-619
• [雑誌論文] Referral of tactile sensation to the tips of L-shaped sticks. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kitazawa S.
  • 雑誌名: J Neurophysiol 93 ページ: 2856-63
• [雑誌論文] Sex difference in language lateralization may be task- dependent. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kitazawa S. Kakizawa S, Miyazaki T,, Kansaku K.
  • 雑誌名: Brain 128 ページ: E30
• [雑誌論文] Maintenance of presynaptic function by AMPA receptor- mediated excitatory postsynaptic activity in adult brain. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yanagihara D. Yasoshima Y, Kai N, Yoshida S, Shiosaka S,, Iino M, Watanabe M, Kano M.
  • 雑誌名: PNAS 102 ページ: 19180-19185
• [雑誌論文] Subthalamic neurons coordinate basal ganglia function through differential neural pathways. (2005)
  • 著者名/発表者名: Koyama Y, Sakurai T, Nagata R, Yamanaka A, Kawamura H, Tsujino N, Muraki Y, Kayama Y, Kobayashi K.
  • 雑誌名: J Neurosci 25 ページ: 7743-7753
• [雑誌論文] Input of orexin/hypocretin neurons revealed by genetically encoded tracer in mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Sakurai T, Nagata R, Yamanaka A, Kawamura H, Tsujino N, Muraki Y, Kageyama H, Kunita S, Takahashi S, Goto K, Koyama T, Shioda S, Yanagisawa M.
  • 雑誌名: Neuron 46 ページ: 297-308
• [学会発表] Basal ganglia influence on brainstem locomotor and posture regions. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takakusaki K.
  • 学会等名: Frozen of Gait (FOG) workshop
  • 発表場所: Washington DC
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Hypothalamic regulation of muscular tonus through the orexinergic and non- orexinergic systems. (2009)
  • 著者名/発表者名: Koyama Y, Takahashi K, Abe Y, Sakuma A, Kayama Y.
  • 学会等名: The 36th International Congress of Physiological Sciences
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Alterations in monoaminergic neurons in orexin neuron- ablated mice. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsujino N, Tsunematsu T, Koyama Y, Yamanaka Y, Sakura T.
  • 学会等名: The 36th International Cong- ress of Physiological Sciences
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] GABA release from the sunstantia nigra pars reticulata and the pedunculopontine tegmental nucleus is facilitated by orexin (2009)
  • 著者名/発表者名: Koyama Y, Takahashi K, Honda H, Kodama T.
  • 学会等名: The 6th Congress of Asian Sleep Research Society
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Neuronal Activity in Primary Motor Cortex of a Japanese Monkey during Quadrupedal v. s. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakajima K, Mori F, Murata A, Inase M.
  • 学会等名: Bipedal Locomotion on the Treadmill. XXXVI IUIPS 2009
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Aoki M Spinal neural mechanisms in the generation of coordinated quadrupedal loco- motion in rabbits. (2009)
  • 著者名/発表者名: Matsuyama K, Ishiguro M, Kobayashi S
  • 学会等名: IUPS2009
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Effects of Isotonic Contraction Excised vas Deferens of Guinea-Pigs under Pain-Related Drugs (2008)
  • 著者名/発表者名: Chiba A, Oshio K, Masahiko I
  • 学会等名: 16th International Conference on Biomagnetism
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Substrates for execution of gait performance with respect to the basal ganglia function. (2008)
  • 著者名/発表者名: Takakusaki K, Tomita N, Yano M.
  • 学会等名: IROS 2008 Full day Workshop
  • 発表場所: Nice
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] What are the neurophysiolo- gic substrates of normal and abnormal Gait. (2007)
  • 著者名/発表者名: Takakusaki K.
  • 学会等名: The 16th Symposium on the Treatment of Parkinson's Disease
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] Forebrain control of locomotor behaviors; substrates of normal and abnormal gait (2007)
  • 著者名/発表者名: Takakusaki K.
  • 学会等名: Japan-Italy International seminar scientific program
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] Forebrain control of loco- motor behaviors. (2006)
  • 著者名/発表者名: Takakusaki K.
  • 学会等名: Wenner-Gren Foundation International Symposium: "Networks in Motion"
  • 発表場所: Stockholm.
  • 年月日: 20060000
• [学会発表] Role of the cerebellum in adaptive control of locomotion. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yanagihara D.
  • 学会等名: The 12th Cerebellar colloquium in RIKEN Brain Science Institute
  • 年月日: 20060000
• [学会発表] Role of the cerebellum in adaptive control of locomotion. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yanagihara D.
  • 学会等名: SICE- ICASE International Conference
  • 年月日: 20060000
• [学会発表] The control of basal ganglia on postural muscle tone and locomotion. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takakusaki K.
  • 学会等名: A symposium on "The Neural Control of Locomotion: From Genes to Behavior Track". IUPS 2005
  • 発表場所: SanDiego
  • 年月日: 20050000
• [図書] 適応的行動の神経機構, 適応的運動の脳生理-哺乳類を例としてシリーズ移動知第1巻移動知-適応行動生成のメカニズム, 浅間一編 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高草木薫
  • 総ページ数: 47-65
  • 出版者: オーム出版
• [図書] 大脳皮質-脳幹-脊髄系. シリーズ移動知第2巻第2章歩行の神経機構-実行系-土屋和雄, 高草木薫, 荻原直道編 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松山清治
  • 総ページ数: 25-43
  • 出版者: オーム社
• [図書] 適応的歩行における小脳の役割. 土屋和雄, 高草木薫, 荻原直道編. シリーズ移動知第2巻身体適応 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柳原大
  • 総ページ数: 63-80,97-102
  • 出版者: オーム社
• [図書] 歩行の神経機構-高次機能-土屋和雄, 高草木薫, 荻原直道編 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中陦克己, 森大志
  • 総ページ数: 105-146
  • 出版者: オーム社
• [図書] 自閉症の理解と治療に向けて(太田順, 青沼仁編) (2010)
  • 著者名/発表者名: 北澤茂
  • 総ページ数: 213-257
  • 出版者: オーム社