研究課題
大脳基底核から視床―大脳皮質への情報伝達様式を調べるため、以下の実験を行った。光に応じて左あるいは右に上肢の到達運動をさせるようにサルを訓練しておく。また、予め大脳皮質一次運動野、補足運動野の上肢領域、淡蒼球内節に刺激電極を設置しておく。次に、抑制性の光感受性チャンネルであるハロロドプシンを搭載したAAVベクターをサルの大脳基底核の出力部である淡蒼球内節に注入した。ハロロドプシンの発現を待って、光ファイバーを金属電極に貼り付け光刺激と記録ができるオプトロードを視床に刺入し、神経活動を記録した。淡蒼球内節刺激によって抑制が誘発され、大脳皮質刺激により逆行性に興奮するニューロンを同定した。次に、サルに到達運動課題を課し、課題遂行中の神経活動を記録した。さらに、光ファイバーを介して黄色レーザーを照射し、運動課題関連活動がどのように変化するのか調べた。運動課題遂行に際し、神経活動を増加させる視床ニューロンが多かったが、このような増加活動は黄色光照射によって減少した。また、自発活動も減少する傾向にあった。これらの観察から、淡蒼球内節から視床への投射が、視床の運動関連活動や自発活動を支えていることがわかった。さらに、淡蒼球内節から視床へは脱抑制ではなく、抑制のリバウンドで情報伝達される可能性が示された。
2: おおむね順調に進展している
光遺伝学的手法により淡蒼球内節―視床投射をブロックし、ブロック前後の視床の課題関連活動を記録できたことは大きな成果である。
今後、淡蒼球内節―視床投射をブロックし、ブロック前後の視床の課題関連活動を記録する実験を進めるとともに、大脳基底核の出力部である淡球内節の神経活動、とくに複数の神経活動の発火パターンや同期活動について調べる。
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すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 15件、 招待講演 9件) 備考 (1件)
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