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

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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。