大脳基底核「ハイパー直接路」が運動調節に果たす機能の解明

阐明基底神经节“超直接通路”在运动控制中的功能

• 批准号: 21K06430
• 负责人: 纐纈 大輔
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: National Institute for Physiological Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06430/
• 关键词: 大脳基底核; 運動調節

大脳基底核は運動関連皮質と強い神経連絡をもっており、運動制御に大きな役割を持つことが分かっている。皮質からの運動情報は大脳基底核内では“① ハイパー直接路”、“② 直接路”、“③ 間接路”の３つの経路に分かれて、最終的に淡蒼球内節（GPi、大脳基底核の出力部位）に到達するが、それぞれの経路が運動制御においてどのような役割を担っているのか未だによく分かっていない。そこで本研究では、サルで可能となった経路選択的にニューロンの神経伝達を阻害できる技術を用いて、大脳基底核内の各経路を選択的に遮断することで、動物に現れる運動障害や神経生理学的な変化を調べ、大脳基底核が担う運動制御機構の詳細を明らかにしたい。本研究では霊長類動物であるサルを用いて、大脳基底核内の１つの経路である“ハイパー直接路”が運動調節に果たす機能を明らかにする。　ある特定の神経経路を選択的に遮断する方法をサルに応用している例はこれまでに少なく、世界的に見ても独創的な技術である。　大脳基底核の構造は霊長類とマウスなどのげっ歯類では大きく異なる。最終的にヒトの運動調節メカニズムを理解するためには、ヒトにより近い霊長類動物であるサルを用いることが必要である。またより詳細な運動機能を理解するためには、複雑な運動課題の遂行が可能なサルを使うことが重要である。そこで動物にチェアーに座らせた状態で運動課題を遂行できるように訓練した。タッチパネルを用いたリーチング課題、単純選択課題で９０％以上の正答率を示した。また覚醒下での大脳基底核の細胞活動記録を行い、ヒトと同じような神経活動と細胞応答性を示した。

The basal ganglia of the brain is connected with the motor cortex, and the motor control cortex is connected with the motor cortex. Cortical motor information is divided into three routes: ① direct route, ② direct route, ③ indirect route, and finally arrives at the inner segment of the light sphere (GPi, the output position of the basal nucleus of the large brain). In this study, we have investigated the application of techniques for the inhibition of neural pathway selection, the inhibition of neural pathway selection in the basal ganglia, and the detailed regulation of motor dysfunction and neurophysiology in animals. In this study, we found that the function of motor regulation in the basal ganglia was clearly demonstrated. The method of selecting a specific mental path is used in the case of a small, world-wide event. The structure of the basal nucleus of the large intestine is different from that of the small intestine. The ultimate goal is to understand the movement of animals. The detailed understanding of sports functions is important for the realization of sports problems. The animal is in a state of motion. More than 90% of the correct response rate was achieved in the selection of topics and pure selection topics. In addition, the activity of cells in the basal ganglia of the brain was recorded in the brain.

项目成果

霊長類高次脳機能研究のためのマーモセット前頭皮質の機能マッピング

狨猴额叶皮层的功能图谱用于灵长类高级大脑功能的研究

• 发表时间: 2021
• 作者: Ahammad Rijwan Uddin;Nishioka Tomoki;Yoshimoto Junichiro;Kannon Takayuki;Amano Mutsuki;Funahashi Yasuhiro;Tsuboi Daisuke;Faruk Md. Omar;Yamahashi Yukie;Yamada Kiyofumi;Nagai Taku;Kaibuchi Kozo;Daisuke Koketsu;纐纈 大輔;纐纈 大輔
• 通讯作者: 纐纈 大輔

マーモセット脳機能解析のための神経活動測定技術の開発

狨猴脑功能分析的神经活动测量技术的开发

• 发表时间: 2022
• 作者: Ahammad Rijwan Uddin;Nishioka Tomoki;Yoshimoto Junichiro;Kannon Takayuki;Amano Mutsuki;Funahashi Yasuhiro;Tsuboi Daisuke;Faruk Md. Omar;Yamahashi Yukie;Yamada Kiyofumi;Nagai Taku;Kaibuchi Kozo;Daisuke Koketsu;纐纈 大輔
• 通讯作者: 纐纈 大輔

Memory Tasks of Common Marmosets for the Functional Mapping of Prefrontal Cortex

常见狨猴前额皮质功能映射的记忆任务

• 发表时间: 2021
• 作者: Ahammad Rijwan Uddin;Nishioka Tomoki;Yoshimoto Junichiro;Kannon Takayuki;Amano Mutsuki;Funahashi Yasuhiro;Tsuboi Daisuke;Faruk Md. Omar;Yamahashi Yukie;Yamada Kiyofumi;Nagai Taku;Kaibuchi Kozo;Daisuke Koketsu;纐纈 大輔;纐纈 大輔;Daisuke Koketsu
• 通讯作者: Daisuke Koketsu