随意運動制御における大脳から小脳核への入力の機能的役割

从大脑到小脑核的输入在自主运动控制中的功能作用

基本信息

批准号：
06260212
负责人：
篠田義一
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tokyo Medical and Dental University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06260212/
关键词：
大脳運動野前運動野橋核橋被蓋網様核小脳核随時運動小脳

项目摘要

本研究は、小脳核からの出力、特に最近見いだされた頭頂連合野への投射について解析し、そこから小脳及び大脳運動野ヘ至る出力系について検討した。実験は、ネンブタール麻酔したネコを用いた。頭頂野から運動野へ投射する皮質-皮質投射細胞はII-III層にある錐体細胞で、運動野において数個のブッシュ状の軸索終末を形成しており,小脳電気刺激によって2シナプス性の興奮(EPSP)が生じた。中継核は視床VL核の背内側部であった。中位核・歯状核いずれもが、頭頂葉に投射していた。頭頂葉からの出力細胞のうち橋核投射細胞は小脳刺激によって2シナプス性の興奮を受けていた。頭頂葉の中で上シルヴィウス回と外側回にある細胞では小脳からのEPSPの性質が異なり、前者の細胞では、EPSPの立ち上がりがきわめて緩やかでその潜時が長く、後者の細胞では立ち上がりがより急で潜時も短い。この電気生理学的な特性は、解剖学的解析結果とよく一致し、上シルヴィウス回へは、VL核からI層のみに、きわめて小型の視床皮質投射細胞が投射しているのに対し、外側回では、それに加え、III-IV層により大型の視床皮質投射細胞の投射が確認された。運動野の刺激でこれらのいずれの細胞にも単シナプス性の強力な興奮性入力が観察した。運動野に順行性のトレーサーであるPHA-Lを注入し、この入力が運動野からの皮質-皮質細胞による投射であることを確認した。以上の結果、頭頂葉5野、7野は、小脳からの入力を受け、その出力を運動野及び小脳に送っていること、又、この部位が運動野から強い入力を受けていることが明らかとなった。この部の頭頂葉が運動野から運動司令の情報をfeed-forward的に受けていること、又、体性感覚のfeedback入力と共に小脳からの入力を受けていることは、この部が随意運動制御に重要な役割を果たしていることを示すものである。

这项研究分析了小脑核的产出，特别是最近发现的对顶点关联区域的预测，并检查了从那里到小脑和脑运动区域的输出系统。使用已用nembutal麻醉的猫进行实验。从顶部场进入运动区域的皮质皮质投影细胞是位于II-III层中的锥体细胞，在运动区域形成了几个灌木丛样的轴突末端，而电腰部刺激引起了双相刺激（EPSP）。继电器核是丘脑VL核的背侧部分。中位数和齿状核都被投射到顶叶。在顶叶的输出细胞中，繁殖物投影细胞受到小脑刺激的双突触兴奋。小脑中EPSP的特性在上叶叶叶氏和侧叶的外侧回中的细胞中有所不同，前者细胞的升高非常缓慢，延迟较长，而后者的细胞的升高和延迟较短。该电生理特性与解剖学分析的结果非常吻合，而丘脑皮层投影细胞仅从VL核向I层投射到I层，而外侧回和也证实了大丘脑皮层投影细胞通过III-IV层的投影。在运动皮层刺激下，在这两个细胞中都观察到了强大的单突触兴奋性输入。将顺行示踪剂PHA-L注入运动区域，并确认该输入是从运动区域的皮质皮质细胞投射的。在上述结果上，据揭示了顶叶的5和7区域从小脑接收输入，并将其输出发送到电动机和小脑，并且该区域从运动区域接收强大的输入。该部分的顶叶以馈送方式从电机皮层接收电动机命令信息，并且它从小脑接收输入以及体感反馈输入，这表明该功能在自愿运动中起着重要作用。