小脳モジュールの構築と基本動作機構

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20300137
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経・筋肉生理学
• 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, 教授 (60187656)
• 研究協力者: 藤田 啓史 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 大学院博士課程学生
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 小脳 / 後索核 / プルキンエ細胞 / アルドラーゼC / マーモセット / 苔状線維 / ラット / 神経解剖学

研究概要

小脳モジュールを構成する要素は、分子発現パタンとプルキンエ細胞軸索、登上線維、苔状線維の入出力軸索投射パタンである。このうち、プルキンエ細胞軸索と、後索核に由来する苔状線維軸索の単一軸索投射パタンとアルドラーゼCの発現パタンを関連づけた。これまでの登上線維の知見と合わせ、小脳モジュールの構築が解明され、入出力の動作の部位的対応関係が示された。さらにラットでの解析にマーモセットでの解析を加え、齧歯類と霊長類の類似性を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Projection patterns of single mossy fiber axons originating from the dorsal column nuclei mapped on the aldolase C compartments in the rat cerebellar cortex. (2011)
  • 著者名/発表者名: Quy, P.N., Fujita, H., Sakamoto, Y., Na, J., Sugihara I.
  • 雑誌名: J.Comp.Neurol. 519 ページ: 874-899
• [雑誌論文] Close correlation between the birthdate of Purkinje cells and the longitudinal compartmentalization of the mouse adult cerebellum. (2011)
  • 著者名/発表者名: Namba K, Sugihara I, Hashimoto M.
  • 雑誌名: J.Comp.Neurol. in press
• [雑誌論文] Compartmentalization of the deep cerebellar nuclei based on afferent projections and aldolase C expression. (2011)
  • 著者名/発表者名: 杉原泉
  • 雑誌名: Cerebellum in press
• [雑誌論文] The DIADEM data sets : Representative light microscopy images of neuronal Morphology to advance automation of digital reconstructions. (2011)
  • 著者名/発表者名: Brown KM, Barrionuevo G, Canty AJ, De Paola V, Hirsch JA, Jefferis GS, Lu J, Snippe M, Sugihara I, Ascoli GA.
  • 雑誌名: Neuroinformatics in press
• [雑誌論文] Bright field neuronal preparation optimized for automatic computerized reconstruction, a case with cerebellar climbing fibers. (2011)
  • 著者名/発表者名: 杉原泉
  • 雑誌名: Neuroinformatics in press
• [雑誌論文] 小脳の入出力神経回路と分子発現 (2011)
  • 著者名/発表者名: 杉原泉
  • 雑誌名: Medical Science Digest 37 ページ: 126-127
• [雑誌論文] Organization of the marmoset cerebellum in three-dimensional space : lobulation, aldolase C compartmentalization and axonal projection. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujita, H., Oh-Nishi, A., Obayashi, S., Sugihara I.
  • 雑誌名: J.Comp.Neurol. 518 ページ: 1764-1791
• [雑誌論文] Projection of reconstructed single Purkinje cell axons in relation to the cortical and nuclear aldolase C compartments of the rat cerebellum. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugihara, I., Fujita, H., Na, J., Quy, P.N., Li, B.Y., Ikeda, D.
  • 雑誌名: J.Comp.Neurol. 512 ページ: 282-304
• [雑誌論文] 小脳の局在-その構造的基盤 (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉原泉
  • 雑誌名: Clinical Neuroscience 27 ページ: 765-768
• [雑誌論文] BCL-2 counteracts Doppel-induced apoptosis of prion-protein-deficient Purkinje cells in the Ngsk Prnp^<0/0> mouse. (2008)
  • 著者名/発表者名: Heitz, S., Gautheron, V., Lutz, Y., Rodeau, J.L., Zanjani, H.S., Sugihara, I., Bombarde, G., Richard, F., Fuchs, J.P., Vogel, M.W., Mariani, J., Bailly, Y.
  • 雑誌名: Dev.Neurobiol. 68 ページ: 332-348
• [学会発表] 入出力神経ネットワークに基づく小脳の機能構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 杉原泉
  • 学会等名: 平成22年度 生理学研究所研究会「行動制御における脳領域間の機能連関」
  • 発表場所: 愛知県岡崎市生理学研究所
  • 年月日: 2011-01-07
• [学会発表] Longitudinal compartmentalization in the marmoset cerebellum. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujita, H., Sugihara I.
  • 学会等名: Program No.785.16. Neuroscience Meeting Planner. San Diego, CA : Society for Neuroscience, 2010. Online. (The 40th annual meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 2010-11-17
• [学会発表] 小脳の機能、眼球運動に 対する小脳の関わり (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉原泉
  • 学会等名: 第32回日本めまい平衡機能検査技術者会における
  • 発表場所: 東京、千代田区、学術総合センター 招待講演
  • 年月日: 2010-10-02
• [学会発表] Significance and origin of the longitudinal stripe organization in the cerebellar cortex. (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉原泉
  • 学会等名: Neurosci.Res., page e38. 68, Suppl 1(The 33rd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society)
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 2010-09-04
• [学会発表] Development of cerebellar parasagittal compartmentalization studied in a transgenic mouse strain carrying the LacZ composite gene. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujita, H., Furuichi, T., Sugihara I.
  • 学会等名: Neurosci.Res., page e130. 68, Suppl 1(The 33rd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society)
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] Formation and malformation of climbing fibers : Single axon morphology tells the difference. (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉原泉
  • 学会等名: Invited Lecture in DIADEM conference, HHMI Janelia Research Campus
  • 発表場所: Ashburn, VA, U.S.A.
  • 年月日: 2010-08-30
• [学会発表] 小脳の軸索投射と縦縞構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉原泉
  • 学会等名: CBIR若手シンポジウム
  • 年月日: 2010-02-01
• [学会発表] Anatomical basis for cerebellar functional localization : lobules, stripes, micromodules and axonal connections. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugihara I, Hirofumi Fujita, Pham Nguyen Quy, Asuka Maki
  • 学会等名: 36th International Congress of Physiological Sciences (IUPS 2009)
  • 発表場所: Kyoto, Japan(Poster presentation on July 31)
  • 年月日: 20090727-20090801
• [学会発表] Subzonal organization of olivo-cortico-nuclear circuits in the rat. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugihara I., Cerminara, N., Apps, R.
  • 学会等名: (Second International Congress of the Society for Research on the Cerebellum)
  • 発表場所: Chicago,
  • 年月日: 2009-10-16
• [学会発表] Development and differentiation of the cerebellum: normal and abnormal morphogenesis of climbing fibers. (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉原泉
  • 学会等名: Neurosci.Res., 65, Suppl 1, S33.(The 32nd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society)
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 2009-09-18
• [学会発表] 小脳の構築と機能 (2008)
  • 著者名/発表者名: 杉原泉
  • 学会等名: 第23回日本大脳基底核研究
  • 発表場所: 精進マウントホテル、〒401-0336山梨県南都留郡富士河口湖町精進301、TEL 0555-87-2200 FAX 0555-87-2122)招待講演
  • 年月日: 20080705-20080706
• [学会発表] Functional significance of aldolase C expression pattern in the cerebellar cortex and cerebellar nuclei. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sugihara I., Shinoda, Y.
  • 学会等名: Neural Mechanisms in Control of Eye, Head andLimb Movements, A Satellite Symposium to the 25th Barany Society Meeting, Abstract p29
  • 発表場所: Ohtsu
  • 年月日: 2008-03-30
• [図書] Annual Review 2010神経(小脳皮質の部位局在性)(鈴木則宏、祖父江元、荒木信夫、宇川義一、川原信隆編) (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉原泉
  • 総ページ数: 9-16
  • 出版者: 中外医学社
• [図書] Microscopy : Science, Technology, Applications and Education, Microscopy Book Series No.4.(A computer-aided light microscopy system for three-dimensional reconstruction of axonal projections.)(A.Mendez-Vilas and J.Diaz eds.) (2010)
  • 著者名/発表者名: Sugihara I., Fujita, H.
  • 総ページ数: 813-819
  • 出版者: Formatex
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.tmd.ac.jp/med/phy1/phy1.html