2001 Fiscal Year Annual Research Report

大脳皮質-視床下核-淡蒼球路の機能を探る

Research Project

Project/Area Number	13680890
Research Institution	Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
Principal Investigator	南部篤財団法人東京都医学研究機構, 東京都神経科学総合研究所, 副参事研究員 (80180553)
Keywords	大脳基底核 / 淡蒼球 / 視床下核 / 間接路 / 運動制御 / GABA / グルタミン酸 / 運動野
Research Abstract	大脳基底核を巡る神経画路の中で、視床下核は大脳皮質と淡蒼球外節から入力を受け、大脳基底核の出力部である淡蒼球内節に投射している。前者は大脳皮質-視床下核-淡蒼球路の、後者は大脳皮質-線条体-淡蒼球外節-視床下核-淡蒼球内節路(間接路)の一部である。このような両者からの入力が、視床下核で、どのように統合されているのか調べることを目的として、本研究を行った。ニホンザルの大脳皮質補足運動野と一次運動野の上肢領域に、予め刺激電極を設置しておいた。視床下核より単一ニューロン活動を記録し、大脳皮質電気刺激に対する応答を、刺激後時間ヒストグラムを作成することにより調べた。大脳皮質を電気刺激すると、視床下核ニューロンは、早い興奮、遅い興奮とそれに引き続く抑制という3相性のパターンで応じた。視床下核の局所にCPP(NMDA型グルタミン酸受容体拮抗薬)を微量投与すると早い興奮は消滅したが、遅い興奮は殆ど影響されなかった。NBQX(非NMDA型グルタミン酸受容体拮抗薬)を注入した場合は、早い興奮、遅い興奮とも変化しなかった。次に、Gabazine(GABA_A受容体拮抗薬)を加えると、全体の発射頻度が増加するとともに、遅い興奮が減弱した。遅い興奮の由来を更に確認するために、ハミルトンシリンジを用い、淡蒼球外節や被殻にムシモル(GABA_A受容体作動薬)を注入してブロックすると、遅い興奮が減弱した。以上の結果は、大脳皮質を電気刺激して視床下核で得られる反応の内、早い興奮は大脳皮質からの直接投射に由来する興奮性入力によるものであり、遅い興奮は大脳皮質-線条体-淡蒼球外節路に由来する脱抑制によるものであることを示している。このように視床下核は、大脳皮質からの直接投射(ハイパー直接路)と間接路の両者から時間差のある入力を受け、大脳基底核の出力部である淡蒼球内節に投射し、この活動を制御していると考えられる。

Research Products

(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] Takada M, Tokuno H, Hamada I, Inase M, Ito Y, Imanishi M, Hasegawa N, Akazawa T, Hatanaka N. Nambu A: "Organization of inputs from cingulate motor areas to basal ganglia in macaque monkey"Eur J Neurosci. 14. 1633-1650 (2001)
[Publications] Hatanaka N, Nambu A, Yamashita A, Takada M Tokuno H: "Somatotopic arrangement and corticocortical inputs of the hindlimb region of the primary motor cortex in the macaque monkey"Neurosci Res. 40. 9-22 (2001)
[Publications] Isomura Y, Fujiwara-Tsukamoto Y, Imanishi M Nambu A, Takada M: "Distauce-dependent Ni^<2+>sensitivity of synaptic plasticity in apical dendrites of hippocampal CA1 pyramidal cells"J Neurophysiol. (in press).
[Publications] Nambu A, Tokuno H, Takada M: "Functional significance of the cortico-subthalamo-pallidal "hyperdirect" pathway"Neurosci Res. (in press).
[Publications] 南部篤: "大脳皮質から視床下核へのハイパー直接路"医学のあゆみ. 196. 731-733 (2001)
[Publications] 南部篤: "大脳基底核の神経回路網"Clinical Neuroscience. 19. 628-632 (2001)
[Publications] 南部篤: "大脳基底核をめぐる運動系ループの構造と機能"脳の科学. 23. 1033-1040 (2001)
[Publications] 高田昌彦, 南部篤: "皮質-視床下核投射の機能的意義"脳の科学. (印刷中).

2001 Fiscal Year Annual Research Report

大脳皮質-視床下核-淡蒼球路の機能を探る

Principal Investigator

南部 篤 財団法人東京都医学研究機構, 東京都神経科学総合研究所, 副参事研究員 (80180553)

Research Products

[Publications] Takada M, Tokuno H, Hamada I, Inase M, Ito Y, Imanishi M, Hasegawa N, Akazawa T, Hatanaka N. Nambu A: "Organization of inputs from cingulate motor areas to basal ganglia in macaque monkey"Eur J Neurosci. 14. 1633-1650 (2001)

[Publications] Hatanaka N, Nambu A, Yamashita A, Takada M Tokuno H: "Somatotopic arrangement and corticocortical inputs of the hindlimb region of the primary motor cortex in the macaque monkey"Neurosci Res. 40. 9-22 (2001)

[Publications] Isomura Y, Fujiwara-Tsukamoto Y, Imanishi M Nambu A, Takada M: "Distauce-dependent Ni^<2+>sensitivity of synaptic plasticity in apical dendrites of hippocampal CA1 pyramidal cells"J Neurophysiol. (in press).

[Publications] Nambu A, Tokuno H, Takada M: "Functional significance of the cortico-subthalamo-pallidal "hyperdirect" pathway"Neurosci Res. (in press).

[Publications] 南部 篤: "大脳皮質から視床下核へのハイパー直接路"医学のあゆみ. 196. 731-733 (2001)

[Publications] 南部 篤: "大脳基底核の神経回路網"Clinical Neuroscience. 19. 628-632 (2001)

[Publications] 南部 篤: "大脳基底核をめぐる運動系ループの構造と機能"脳の科学. 23. 1033-1040 (2001)

[Publications] 高田昌彦, 南部 篤: "皮質-視床下核投射の機能的意義"脳の科学. (印刷中).

南部篤財団法人東京都医学研究機構, 東京都神経科学総合研究所, 副参事研究員 (80180553)

[Publications] 南部篤: "大脳皮質から視床下核へのハイパー直接路"医学のあゆみ. 196. 731-733 (2001)

[Publications] 南部篤: "大脳基底核の神経回路網"Clinical Neuroscience. 19. 628-632 (2001)

[Publications] 南部篤: "大脳基底核をめぐる運動系ループの構造と機能"脳の科学. 23. 1033-1040 (2001)

[Publications] 高田昌彦, 南部篤: "皮質-視床下核投射の機能的意義"脳の科学. (印刷中).