Elucidation of neural mechanisms underlying somatosensory processing for motor control

阐明运动控制体感处理背后的神经机制

• 批准号: 17J05310
• 负责人: 窪田 慎治
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: National Center of Neurology and Psychiatry
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17J05310/
• 关键词: 感覚ゲーティング; シナプス前抑制; 延髄楔状束核; 脊髄後根神経節細胞; 光遺伝学

本研究の目的は、随意運動の制御に体性感覚情報が果たす役割及びその情報処理を担う神経基盤を明らかにすることである。最終年度である本年度は、脳深部に位置する延髄楔状束核の神経活動を記録するための頭部チャンバを留置し、その神経活動を記録した。これまでに得られた実験データから、延髄楔状束核の神経細胞は、末梢神経からの求心性入力を直接受ける単シナプス性の反応だけでなく、介在ニューロンを介した多シナプス性の入力応答があること、同定した神経細胞は皮膚や筋に由来する複数の感覚モダリティから入力を受けることなど、楔状束核の活動特性を明らかにすることができている。覚醒下の動物から延髄楔状束核の単一細胞レベルの神経活動を記録した報告はこれまでになく、本研究結果は、従来、単に末梢からの感覚情報の中継を行っていると考えられていた楔状束核が、運動に応じてダイナミックに変化していることを示す重要な発見であった。また、光遺伝学を用いて末梢神経の活動を神経線維type選択的に操作する手法の開発を行い、光刺激によって皮膚感覚及び固有感覚に由来する神経線維の選択的な賦活化に成功し、その誘発される神経活動の電気生理学的特性を明らかにすることができている。本年度は、これらの結果をまとめ投稿した論文が国際誌に受理（Kubota et al., J Physiol 2019）された。さらに、マカクサルにおいても齧歯類と同様に末梢神経へウイルスベクターを注入することで脊髄後根神経節細胞に遺伝子導入が可能なこと、また末梢神経の活動を光刺激によって誘発可能なことが確認できている。霊長類において、光遺伝学による末梢神経活動の操作の実現可能性を示した本研究結果は、基礎研究のみならず末梢感覚神経障害に対する遺伝子治療などへの応用につながる重要な成果であった。以上の結果から、本研究課題は概ね順調に進展したと判断する。

In this study, the purpose of this study is to control sexual feelings at random, and the results of service cutting and emotional reasoning are based on the understanding of God's knowledge and understanding. For the most recent year, this year, the location of the wedge-shaped nucleus is extended to record the activities of the wedge-shaped nucleus. The reason for the formation of the skin and tendons of the cuneiform nucleus, the cuneiform nucleus, the cuneiform nucleus, The characteristics of the activity of the wedge-shaped nucleus show that the activity of the wedge-shaped nucleus shows the characteristics of the activity of the wedge-shaped nucleus. After waking up, the activity report of the cuneiform fascicular nucleus, the results of this study, the results of this study, the results of this study The optical and optical devices use the operation methods selected by the terminal god type to start the operation, the light stimulation, the skin sensation and the inherent sensation. The activation of the success and the characteristics of the electrical physiology of the god election are sensitive to the characteristics of electrical physiology. The results of this year's review

项目成果

Optogenetic activation of cutaneous and proprioceptive afferent in the rat sciatic nerve

大鼠坐骨神经皮肤和本体感觉传入的光遗传学激活

• 发表时间: 2018
• 作者: Kubota S;Sidikejiang W;Kubo M;Inoue K;Umeda T;Takada M;Seki K.
• 通讯作者: Seki K.

触覚・筋感覚に関わる感覚神経の活動を光刺激によって選択的に 活性化させることに成功

成功利用光刺激选择性激活与触觉和肌肉感觉相关的感觉神经活动