大脳皮質のニューロン機構に基づく機能状態の解析

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 62480110
• 研究機関: (財)東京都神経科学総合研究所
• 研究代表者: 大島 知一 (財)東京都神経科学総合研究所, 病態神経生理学研究室 (70073062)
• キーワード: 脳波 / 紡錘波 / 大脳皮質ニューロン / 細胞内電位 / リズム性脱分極電位 / ネコ / 樹状突起性EPSPs

研究概要

ネコ下位離断脳標本の大脳皮質運動野から脳波と皮質ニューロンの細胞内電位活動を記録し、紡錘波の発生機構に関して以下の知見を得た。
(1)第2型紡鐘波の陰性に対応する第5-6層ニューロンのリズム性脱分極電位(RDPs)が樹状突起上のシナプスに由来する興奮性シナプス後電位であることは既に昨年度に明らかにしているが、本年度は第1型紡錘波の陽性波に対応する深層ニューロンのRDPsについても解析した。まず視床腹外側核の刺激に反応し単シナプス性の興奮性シナプス後電位(EPSPs)を生ずる第5-6層ニューロンを選び、このEPSPsと比較しつつ、第1型紡錘波に対応するRDPsの性質を調べた。おそらく樹状突起への自発的な興奮性入力によって引き起こされるニューロン膜電位の変動に対して、RDPsの振幅はきわめて敏感に増減の変化を示した。しかし、記録用ガラス管微小電極を介して通電レニューロン体部の膜電位を変えてもRDPsの振幅は殆ど変化しなかった。これらの特徴はニューロン体部から離れた樹状突起上にあるシナプスから生ずるEPSPsの性質と解釈することができる。一方、視床刺激によって引き起こされた誘発電位の陽性波に対応する細胞内電位反応も樹状突起EPSPsの本体は表面陽性波に対して皮質中層に興奮性sinkを形成する皮質下性投射入力によって生じた樹状突起性EPSPsであることが示された。
(2)さらに、皮質浅・中層(第1-3層)のニューロンに関してのRDPsの解析を進めた。全層から総数417個のニューロンをサンプルっしてRDPsの有無と振幅を調べ、浅・中層ニューロンはRDPsを欠くか、有ってもその振幅が比較的小さく、かつ樹状突起性起源の特徴が希少なEPSPsであることから、紡錘波のリズム成分に関しては深層ニューロンの関与が最大であることを示した。

研究成果

• [文献書誌] 大島知一: 東京都神経研紀要. 16. 5-16 (1987)
• [文献書誌] 大島知一、江連和久、鳥居鎮夫: 脳波と筋電図. 16. 133 (1988)
• [文献書誌] Oshima,T;Ezure,K: Neurosci,Resl.suppl.7. s95 (1988)
• [文献書誌] Ohima,T: J,Physiol Soc.Japan. 50. 346 (1988)
• [文献書誌] 大島知一、江連和久: 第18回日本脳波筋電図学会学術大会予稿集. No.288 (1988)
• [文献書誌] 大島知一、江連和久: 第12回神経科学学術大会予稿集. PI44 (1988)
• [文献書誌] 大島知一: "随意運動と賦活系、新生理科学大会" 医学書院, 1988 (10、 ・)