2023 年度研究成果報告書

大脳基底核「ハイパー直接路」が運動調節に果たす機能の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	21K06430
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分46030:神経機能学関連
研究機関	生理学研究所
研究代表者	纐纈大輔生理学研究所, システム脳科学研究領域, 特任研究員 (20437289)
研究期間 (年度)	2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード	大脳基底核 / 運動制御
研究成果の概要	大脳基底核内の１つの経路である“ハイパー直接路”が運動調節に果たす機能を明らかにした。まず大脳基底核の細胞活動記録法の確立を行った。GPiに記録用電極を挿入し、運動皮質への単発の電気刺激に対する応答を記録した。皮質刺激に対してGPiは興奮－抑制－興奮反応の三相性の反応を示した。そして大脳皮質から視床下核へ投射する神経経路のみを選択的に破壊し、大脳基底核の出力部位であるGPiで細胞応答を記録した。運動皮質刺激に対する応答の内、早い興奮反応だけが消失しており、運動皮質から視床下核に投射するハイパー直接路は、運動制御において運動開始前の不必要な神経活動を抑える役割があることが示唆された。
自由記述の分野	神経生理学
研究成果の学術的意義や社会的意義	大脳基底核はパーキンソン病など不随運動疾患の原因部位であり、また運動制御、運動強化学習に関わる部位であることから世界中で研究が盛んなターゲットである。本研究では大脳基底核内の１つの経路であるハイパー直接路の役割を明らかにした。この研究をさらに進め、大脳基底核の神経ネットワークが運動の制御に果たすメカニズムが明らかになれば、パーキンソン病などの運動障害を引き起こす神経疾患の治療の開発に寄与すると考えられる。