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2010 Fiscal Year Annual Research Report

随意運動の発現における前頭葉、大脳基底核、小脳の機能分散と機能連関の解明

Research Project

Project/Area Number 19670004
Research InstitutionTamagawa University

Principal Investigator

星 英司  玉川大学, 脳科学研究所, 教授 (50407681)

Keywords神経生理学 / 神経解剖学 / 運動前野 / 随意運動 / 随意運動 / 小脳 / 認知 / 大脳基底核
Research Abstract

狂犬病ウイルスを用いた経シナプス性逆行性トレーシング実験により、小脳と大脳基底核が運動前野と形成する神経ネットワークの詳細に関する解析を行った。我々の先行研究で、運動前野内において前後方向で機能が異なることが示唆されているので、前方部と後方部へウイルスを打ち分けることを行った。注入部位へ視床を介して投射する二次細胞の分布を基底核の出力段(淡蒼球内節、黒質網様部)ならびに小脳の出力段(小脳核)にて調べたところ、運動前野の後方部は「運動領域」(一次運動野へ投射する部位)から入力を受け取ること、これに対して、運動前野の前方部は「連合領域」(前頭前野や高次運動野の前方部)へ投射する領域から入力を受け取ることが明らかとなった。このように、基底核や小脳の異なる部位が運動前野の異なる部位へ投射していることは、これまで定説となっている平行ループ仮説と合致するものであった。続いて、注入部位へ視床と二次細胞を介して投射する三次細胞の分布を基底核(淡蒼球外節、線条体)ならびに小脳(小脳皮質)にて調べたところ、運動前野の前方部と後方部へ投射する細胞の分布に重なりが大きいことが分かった。こうした結果をまとめると、基底核と小脳は多様な情報を収集したうえで情報処理し、その結果を異なる出力部位から各々の皮質領野へ送り出していることが示唆される。こうした概念は、平行ループ仮説とは相容れないものであり、新しい機能構築モデルを作成する必要があるという結論に至った。

  • Research Products

    (16 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (12 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Origins of multisynaptic projections from the basal ganglia to rostrocau dally distinct sectors of the dorsal premotor area in macaques.2011

    • Author(s)
      Saga, Y.
    • Journal Title

      Eur J Neurosci

      Volume: 33 Pages: 285-297

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Neural mechanisms underlying the integration of perception and action2011

    • Author(s)
      Hoshi, E.
    • Journal Title

      Brain Nerve

      Volume: 63 Pages: 59-68

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Motor and non-motor projections from the cerebellum to rostrocaudally distinct sectors of the dorsal premotor cortex in macaques2010

    • Author(s)
      Hashimoto, M.
    • Journal Title

      Eur J Neurosci

      Volume: 31 Pages: 1402-1413

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Role of the frontal association cortex in cognitive control of motor behavior2011

    • Author(s)
      Hoshi, E.
    • Organizer
      第88回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      2011-03-29
  • [Presentation] Role of the globus pallidus in action planning as mediated by the abstract representation of action2010

    • Author(s)
      Arimura, N.
    • Organizer
      Annual Meeting of Society for Neuroscience, USA
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      2010-11-17
  • [Presentation] Neuronal activity of the dorsal premotor area (PMd) and the primarymotor area (MI) of macaques in the process of motor selection based on the virtual action plan made in a voluntary fashion2010

    • Author(s)
      Hashimoto, M.
    • Organizer
      Annual Meeting of Society for Neuroscience, USA
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      2010-11-15
  • [Presentation] Motor specification processes in the dorsal and ventral premotor cortex (PMd and PMv) through distinct paths of information processing2010

    • Author(s)
      Yamagata, T.
    • Organizer
      Annual Meeting of Society for Neuroscience, USA
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      2010-11-15
  • [Presentation] Involvement of the lateral prefrontal cortex in monitoring the phase of behavior based on sensory signals of three sensory modalities2010

    • Author(s)
      Saga, Y.
    • Organizer
      Annual Meeting of Society for Neuroscience, USA
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      2010-11-14
  • [Presentation] Involvement of the macaque lateral prefrontal cortex in encoding the phase of behavior based on sensory signals of three modalities2010

    • Author(s)
      Saga, Y.
    • Organizer
      Neuro2010
    • Place of Presentation
      神戸コンベンションセンター(兵庫県)
    • Year and Date
      2010-09-04
  • [Presentation] Involvement of the basal ganglia and the frontal cortex in action planning as mediated by the abstract representation of action2010

    • Author(s)
      Arimura, N.
    • Organizer
      Neuro2010
    • Place of Presentation
      神戸コンベンションセンター(兵庫県)
    • Year and Date
      2010-09-03
  • [Presentation] Multisynaptic inputs from the basal ganglia (BG) to rostrocaudally distinct sectors of the dorsal premotor cortex (PMd) in macaques2010

    • Author(s)
      Hoshi, E.
    • Organizer
      Neuro2010
    • Place of Presentation
      神戸コンベンションセンター(兵庫県)
    • Year and Date
      2010-09-03
  • [Presentation] Involvement of the dorsal premotor area (PMd) and the prunary motorarea (MI) of macaques in the motor selection based on the virtual action plan formed in a voluntary fashion2010

    • Author(s)
      Hashimoto, M.
    • Organizer
      Neuro2010
    • Place of Presentation
      神戸コンベンションセンター(兵庫県)
    • Year and Date
      2010-09-03
  • [Presentation] Comparison of the movement-related neuronal activity recorded from six different areas in the frontal cortex2010

    • Author(s)
      Nakayama, Y.
    • Organizer
      Neuro2010
    • Place of Presentation
      神戸コンベンションセンター(兵庫県)
    • Year and Date
      2010-09-03
  • [Presentation] Development and maintenance of neural representation of the motor plan in the dorsal and ventral premotor cortex (PMd and PMv) through distinct paths of information processing2010

    • Author(s)
      Yamagata, T.
    • Organizer
      Neuro2010
    • Place of Presentation
      神戸コンベンションセンター(兵庫県)
    • Year and Date
      2010-09-03
  • [Presentation] 感覚様式特異的な応答を示すマカクザル前頭前野の細胞活動2010

    • Author(s)
      佐賀洋介
    • Organizer
      第87回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      盛岡市民文化ホール(岩手県)
    • Year and Date
      2010-05-20
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.tamagawa.ac.jp/teachers/hoshi/

URL: 

Published: 2012-07-19  

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