脳-外界環境の相互作用と行動出力における大脳辺縁系の役割

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15500282
• Research Institution: TOYAMA MEDICAL AND PHARMACEUTICAL UNIVERSITY
• Principal Investigator: 西条 寿夫 富山医科薬科大学, 医学系研究科, 教授 (00189284)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田淵 英一 富山医科薬科大学, 医学系研究科, 助教授 (70272911) ; 梅野 克身 富山医科薬科大学, 医学系研究科, 助手 (90086596) ; 堀 悦郎 富山医科薬科大学, 医学系研究科, 助手 (90313600)
• Keywords: 情動 / 記憶 / 認知 / 海馬体 / 扁桃体 / ニューロン活動 / 大脳辺縁系 / 事象関連電位

Research Abstract

本研究では、脳と外界環境との相互作用と行動出力に果す大脳辺縁系の役割を明らかにするため、大脳辺縁系における情報処理過程を明らかにするとともに、大脳辺縁系-他領域間の機能連関を解析した。
1.海馬体系ニューロンの外界刺激と行動に対する応答性
バーチャルリアリティにより、半径50mの可動領域、およびそれを取り囲む半径100mの仮想空間を設定し、サルにジョイスティックを操作することにより可動範囲内に設定した報酬領域間を往復移動させた。この課題における海馬体ニューロン応答を解析した結果、ランドマーク(空間的手掛り刺激)の数や種類を変化させると特定の場所に応答する場所ニューロンの活動が変化することが判明した。
2.海馬体-筋活動(行動)間の同期的活動性
遅延期の後リックを行う遅延反応行動中の筋電図、ラット海馬体ニューロン活動、および海馬体局所集合電位(θリズム)間の相関性を解析した。その結果、リック行動-集合電位間、および筋電図-集合電位間のコヒーレンスがθ帯域(3-12Hz)で高まることが判明した。また、リック行動-ニューロン活動間の相互相関解析により、リック行動に同期してニューロン活動のオシレーションがθ帯域で起こることが判明した。
3.ヒト脳の非侵襲的研究
サルと同様のジョイスティックを用いた仮想空間移動課題および単純ジョイスティック操作課題を行わせ、筋電図および脳波間のコヒーレンスを比較・解析した。その結果、単純ジョイスティック操作課題と比較して仮想空間移動課題で、θおよびγ両帯域脳波と筋電図間のコヒーレンスが高まることが判明した。
以上の結果から、海馬体が重要な役割を果していることが示唆されている空間移動や遅延反応では、海馬体-大脳皮質-骨格筋間を繋ぐ広範囲な神経ネットワークが、海馬体のθリズムを中心に形成されることが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] 天然匂い物質"セドロール"吸入による自律神経反応 (2005)
  • Author(s): Samantha Davawansa, 梅野克身, 矢田幸博, 永嶋義直, 小野武年, 西条寿夫
  • Journal Title: アロマセラピー学会誌 (印刷中)
  • Description: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [Journal Article] 前頭前野と情動発現 (2005)
  • Author(s): 小野武年, 西条寿夫
  • Journal Title: クリニカルニューロサイエンス (印刷中)
  • Description: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [Journal Article] Neuronal correlates of face identification in the monkey anterior temporal cortical areas. (2004)
  • Author(s): Eifuku, E., De, Souza, W.C., Tamura, R., Nishijo, H., Ono, T.
  • Journal Title: J Neurophysiol 91 Pages: 358-371
  • Description: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [Journal Article] 扁桃体における情動学習の神経・分子機構 (2004)
  • Author(s): 西条寿夫, 小野武年
  • Journal Title: Molecular Medicine 41 Pages: 1136-1148
  • Description: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [Journal Article] 食物報酬の認知と摂食行動の神経機構 (2004)
  • Author(s): 西条寿夫, 田渕英一, 小野武年
  • Journal Title: 肥満研究 10 Pages: 4-11
  • Description: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [Journal Article] Effects of non-saponin fraction of red ginseng on learning deficits in aged rats. (2004)
  • Author(s): Kurimoto, H., Nishijo, H., Uwano, T., Yamaguchi, H., Zhong, Y-M, Kawanishi, K., Ono, T.
  • Journal Title: Physiol & Behav 82 Pages: 345-355
• [Journal Article] Comparison of brain activity between dopamine d2 receptor-knockout and wild mice in response to dopamine agonist and antagonist assessed by FMRI. (2004)
  • Author(s): Kuriwaki, J., Nishijo, H., Kondoh, T., Uawano, T., Torii, K., Katsuki, M., Ono T.
  • Journal Title: NeuroSignals 3 Pages: 227-240
• [Journal Article] 大脳機能の新しいパースペクティブ:社会的認知と情動発現 扁桃体と前頭葉の役割 (2004)
  • Author(s): 堀悦郎, 西条寿夫, 小野武年
  • Journal Title: 脳と神経 56 Pages: 109-120
• [Journal Article] 自己の情動反応の放出と他個体の情動反応の認知における扁桃体の役割・動物を対称にした侵襲的脳研究の動向・ (2004)
  • Author(s): 田積徹, 西条寿夫, 小野武年
  • Journal Title: 心理学評論 47 Pages: 8-28
• [Journal Article] Neuropsychological profile in patients with schizotypal personality disorder or schizopherenia. (2004)
  • Author(s): Matsui, M., Sumiyoshi, T., Kato, K., Yoneyama, E., Kurachi, M.
  • Journal Title: Psychol Rep 94 Pages: 387-397
• [Journal Article] Multiple structural brain measures obtained by three-dimensional MRI to distinguish between schizophrenia patients and normal subjects. (2004)
  • Author(s): Nakamura, K., Kawasaki, Y., Suzuki, M., Hagino, H., Kurokawa, K., Takahashi, T., Niu, L., Matsui, M., Seto, H., Kurachi M.
  • Journal Title: Schizophr Bull 30 Pages: 393-404
• [Journal Article] Effects of Choto-san and hooks and stems of Uncaria sinensis on antioxidant enzyme activities in the gerbil brain after transient forebrain ischemia. (2004)
  • Author(s): Yokoyama, K., Shimada, Y., Hori, E., Nakagawa, T., Takagi, S., Sekiya, N., Kouta, K., Nishijo, H., Yokozawa, T., Terasawa K.
  • Journal Title: JEthnopharmacol 95 Pages: 335-343
• [Journal Article] Protective effects of choto-san and hooks and stems of Uncaria sinensis against delayed neuronal death after transient forebrain ischemia in gerbil. (2004)
  • Author(s): Yokoyama, K., Shimada, Y., Hori, E., Sekiya, N., Goto, H., Sakakibara, I., Nishijo, H., Terasawa K.
  • Journal Title: Phytomedicine 11 Pages: 478-489
• [Journal Article] Proof of the mysterious efficacy of Ginseng basic and clinical trials effects of red Ginseng : on learning and memory deficits in an animal model of amnesia. (2004)
  • Author(s): Nishijo, H., Uwano, T., Zhuong, Y-M., Ono, T.
  • Journal Title: J Pharmacol Sci 95 Pages: 145-152
• [Journal Article] 双極子追跡法による視覚認知機能に関わる脳内電流発生源の推定 (2004)
  • Author(s): 西条寿夫, 柴田孝, 小野武年
  • Journal Title: 臨床脳波 12 Pages: 778-784
• [Journal Article] Effects of prenatal maternal stress by repeated cold environment on behavioral and emotional development in the rat offspring.
  • Author(s): Tazumi, T., Hori, E., Uwano, T., Umeno, K., Tanabe, K., Tabuchi, E., Ono, T., Nishijo, H.
  • Journal Title: Behav Brain Res (In press)
• [Journal Article] Effects of facial expression on shared attention mechanisms.
  • Author(s): Hori, E., Tazumi, T., Tabuchi, E., Umeno, K., Kamachi, M., Ono, T., Nishijo, H.
  • Journal Title: Physiol & Behav (In press)
• [Journal Article] Effects of cadmium exposure during pregnancy on trace elements in fetal rat liver and kidney.
  • Author(s): Kuriwaki, J., Nishijo, M., Honda, R., Tawara, K., Nakagawa, H., Hori, E., Nishijo, H.
  • Journal Title: Toxicol Lett (In press)