ヒゲ感覚に関わる大脳皮質回路の構造と機能:第4層に注目して

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22700368
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 古田 貴寛 京都大学, 医学研究科, 助教 (60314184)
• キーワード: ヒゲ感覚システム / 大脳皮質 / barrel / 視床 / 方向選択性マップ

研究概要

本研究課題の目的は、ラットの大脳皮質においてヒゲ感覚を処理する回路の構造と機能について明らかにすることである。大脳皮質一次体性感覚野の第4層は視床から豊富な線維投射を受け、末梢からの情報を得ており、従って大脳皮質の入り口として働いていると考えられる。視床ニューロンのヒゲ刺激に対する反応を記録した後、BDAを注入しニューロンの標識を行い、大脳皮質に到達する軸索まで可視化した。これを解析することにより視床から供給される興奮性入力の活動特性と皮質内での空間分布の関係を調べた。barrelに神経終末を集中させるタイプのニューロンについて詳しく解析を行ったところ、活動特性における方位選択性と神経終末の分布様式との関係によって2つのグループに分けられることが分かった。一つめのグループはそのニューロンのよく反応する方位に対応するbarrel内小領域に神経終末を集中させ、二つ目のグループはその反対であった。その結果をまとめると、単一のヒゲに対応するbarrelの中において、視床からの入力による二つの正反対の方位選択性マップが重ね合わさっていることが示された。ラットは環境の状態や内的なモチベーションによってこれらのマップを使い分けているのかもしれない。

研究成果

• [雑誌論文] Parvalbumin-producing cortical interneurons receive inhibitory inputs on proximal portions and cortical excitatory inputs on distal dendrites (2012)
  • 著者名/発表者名: Kameda H, Hioki H, Tanaka YH, Tanaka T, Sohn J, Sonomura T, Furuta T, Fujiyama F, Kaneko T
  • 雑誌名: Eur J Neurosci 巻: 35 ページ: 838-854
  • DOI: 10.1111/j.1460-9568.2012.08027.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Morphological Analysis of Thalamocortical Axon Fibers of Rat Posterior Thalamic Nuclei : A Single Neuron Tracing Study with Viral Vectors (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohno S, Kuramoto E, Furuta T, Hioki H, Tanaka YR, Fujiyama F, Sonomura T, Uemura M, Sugiyama K, Kaneko
  • 雑誌名: Cereb Cortex 巻: (in press)
  • DOI: 10.1093/cercor/bhr356
  • 査読あり
• [雑誌論文] Local connections of layer 5 GABAergic interneurons to corticospinal neurons (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka YH, Tanaka YR, Fujiyama F, Furuta T, Yanagawa Y, Kaneko T
  • 雑誌名: Front Neural Circuits 巻: 5(12)
  • URL: http://dx.doi.org/10.3389/fncir.2011.00012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Patterns of axonal collateralization of single layer V cortical projection neurons in the rat presubiculum (2011)
  • 著者名/発表者名: Honda Y, Furuta T, Kaneko T, Shibata H, Sasaki H
  • 雑誌名: J Comp Neurol 巻: 519(7) ページ: 1395-412
  • URL: http://dx.doi.org/10.1002/cne.22578
  • 査読あり
• [雑誌論文] Local connections of excitatory neurons to corticothalamic neurons in the rat barrel cortex (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka YR, Tanaka YH, Konno M, Fujiyama F, Sonomura T, Okamoto-Furuta K, Kamada H, Hioki H, Furuta T, Nakamura KC, Kaneko T
  • 雑誌名: J Neurosci 巻: 31 ページ: 18223-18236
  • DOI: 10.1523/JNEUROSCI.3139-11.2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynorphin is expressed primarily by GABAergic neurons that contain galanin in the rat dorsal horn (2011)
  • 著者名/発表者名: Sardella TC, Polgar E, Garzillo F, Furuta T, Kaneko T, Watanabe M, Todd AI
  • 雑誌名: Mol Pain 巻: 7 ページ: 76
  • DOI: 10.1186/1744-8069-7-76
  • 査読あり
• [学会発表] Morphological analysis of axon collaterals derived from single corticospinal neurons in subcortical structures (2012)
  • 著者名/発表者名: Furuta T, Kaneko T
  • 学会等名: 第116回日本解剖学会学術集会
  • 発表場所: 甲府大学
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] Morphological analysis of axon collaterals derived from single corticospinal neurons in subcortical structures : anatomical evidence for "efference copy" (2011)
  • 著者名/発表者名: Furuta T, Kaneko T
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-09-16
• [図書] ブレインサイエンスレビュー2012 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古田貴寛, 他共著
  • 総ページ数: 300
  • 出版者: クバプロ
• [備考]
  • URL: http://www.mbs.raed.kyoto-u.ac.jp/