2001 Fiscal Year Annual Research Report
歩行運動の多様性発現に関わる脊髄内神経機構の構築・作動様式
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13035039
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
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| Research Institution | Sapporo Medical University |
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Principal Investigator |
松山 清治 札幌医科大学, 医学部, 助教授 (40209664)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 卓 札幌医科大学, 医学部, 助手 (50325867)
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| Keywords | 脊髄交連細胞 / 歩行リズム / 歩行運動 / 脊髄介在細胞 / 腰髄 / ネコ |
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| Research Abstract |
【目的】本研究では1)歩行リズムの基礎的発現・生成に関わる脊髄神経機構と2)歩行リズムの修飾に働く脊髄神経機構の同定及び解明を目的としている。本年度は前者の解明を主たる目的として、左右後肢歩行リズムの協調的発現に関わる腰髄交連細胞機構の脊髄内線維投射様式について研究を進めた。加えて、歩行動作解析のための2次元ビデオ動作解析システム一式(Frame DIASII,DKH社)を購入し、歩行リズム修飾に関わる脊髄内神経要素の同定のための研究基盤整備も行なった。
【方法】ネンブタール麻酔したネコの腰椎部に椎弓切除術を施し腰髄を露出した。手術終了後にネコを腰椎固定装置に固定し、腰髄硬膜上に開けた小孔より記録電極と神経トレーサー(BDA)注入用ピペットから成る2連ガラスピペットを脊髄内に刺入した。ネコ大腿四頭筋または下腿三頭筋支配神経に装着したカフ電極刺激により誘発されるフィールド電位の記録から腰髄VIII層を同定し、この部位にBDA(20%溶液)を微量(10nl)圧注入した。3-4週間の生存期間後、動物を灌流固定し脊髄を摘出した。腰仙髄部(L3-S2)の50μm連続横断切片を作製し、これらをABC/DAB法により反応し、BDA逆行性線維及び終末を可視化した。
【成績・考察】連続切片をもとに順行性標識された交連線維の腰髄内投射について解析した。BDA注入部位からの交連軸索群は線維束を形成しながら前交連を通過し、その殆どが注入反対側の前索内に侵入した。これらの軸索群は多数の軸索側枝を分枝しながら前索内を上行または下行した。軸索側枝の多くは主として脊髄前角VIII-VII層に投射し、一部がIX層に投射した。前角内における線維投射密度はBDA注入レベルで最も高く、これより離れるに従い激減した。以上の成績から、左右のVIII層交連細胞群は相互に緊密な神経連絡を持つことが示され、これは左右歩行リズムの脊髄内局所における協調的発現に重要であると考えられた。以上の成績は平成13年11月の北米神経科学学会大会(San Diego)で公表した。
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[Publications] 高草木薫: "Medullary reticulospinal tract mediating the generalized motor inhibition in cats:parallel inhibitory mechanisms acting on motoneurons and on interneuronal transmission in reflex pathways"Neuroscience. 103・2. 511-527 (2001)
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[Publications] 森 茂美: "Supraspinal sites that induce locomotion in the vertebrate central nervous system"Advances in Neurology. 87. 25-40 (2001)
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[Publications] 松山清治: "Locomotor role of the corticoreticular-reticulospinal-spinal interneuronal system"Progress in Brain Research. (印刷中). (2002)
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[Publications] 松山清治(分担執筆): "ブレインサイエンス・レビュー 2001"ブレインサイエンス振興財団 伊藤正男・川合述史編集. 292 (2001)
