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

• 批准号: 07252206
• 负责人: 篠田 義一
• 金额: $ 1.15万
• 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07252206/
• 关键词: 視床; 視床網様核; 皮質視床細胞; 小脳; VL核; 運動野

本研究は、視床VL核TCNに対する大脳運動野からの入力について解析を行い、皮質入力による小脳-視床-大脳投射系の調節機構について検討した。特に、皮質からの抑制入力の性質と、それを引き起こす視床VL核内の抑制性介在細胞と視床網様核のGABA作動性細胞を含む神経回路網を明らかにすることを試みた。実験は、ネンブタール麻酔したネコを用い、小脳出力を結合腕(BC)、運動野、前運動野で、電気刺激し、対側VL核で細胞内記録を行った。TCNは小脳刺激により単シナプス性の大きなunitary EPSPに続き、2シナプス性のIPSPが生じた。同様に大脳皮質刺激によって、TCNには大きなEPSPとそれに続くIPSPが記録された。この小脳及び大脳からのIPSPの起源を調べるため、視床網様核細胞(TRN)から細胞内記録を行った所、TRNは、小脳から2シナプス性の興奮性入力を受け、大脳からは、単シナプス性の興奮性入力を受けていた。大脳刺激により生じるEPSPは2種類があり、小脳入力との衝撃実験の結果から、早いEPSPは、視床TCN細胞の軸索側枝を介していることが推定された。大脳刺激で生じるIPSPは少なくとも2種類に分類された。早いIPSPは、大脳から生じる単シナプス性EPSPと同じ潜時であることから、皮質視床細胞を介するものではなく、TCNの側枝を介してTRNが興奮を受け、そのTRNがTCNに抑制を及ぼしているると解釈された。視床VL核内の介在細胞は、小脳核細胞と大脳の皮質視床細胞のそれぞれから単シナプス性興奮性入力を受けTCNに抑制を及ぼしており、視床網様核のTRNは、小脳から視床VL核のTCNの側枝を介して2シナプス性の興奮入力を受け、大脳からは皮質視床細胞から単シナプス性興奮入力を受け、VL核のTCNに抑制を及ぼしていることが明らかとなった。このように、皮質から視床への興奮性及び抑制性入力は小脳-視床-大脳投射系のspatial focusingあるいは、shifting active areaを行う重要な機能的役割を担っていることが推察された。

は, this study regards the bed VL nuclear TCN に す seaborne る big 脳 movement field か ら の に into force つ い て parsing を い, cortex into force に よ る small 脳 - depending on the bed - big 脳 projection is の regulator に つ い て beg し 検 た. に, cortex か ら の の nature と into force, そ れ を lead き up こ す depending on bed VL nuclear の inhibitory interfaces in cell と bed nets others in nuclear の GABA actuation sexual cells を containing む 経 god back to the road network を Ming ら か に す る こ と を try み た. Be 験 は, ネ ン ブ タ ー ル hemp 酔 し た ネ コ を い, small 脳 output を wrist movement before (BC), sports field, wild で, electric 気 stimulate し, lateral seaborne VL record を nuclear で cell line っ た. TCN は small 脳 stimulus に よ り 単 シ ナ プ の ス sex き な unitary EPSP に 続 き, 2 シ ナ プ ス sex の IPSP が raw じ た. The same に large 脳 cortical stimulation によって, TCNに <s:1> large な なEPSPとそれに続くIPSPが recording された. こ の small 脳 and び 脳 か ら の IPSP の origin を adjustable べ る た め, depending on the bed nets others in nuclear cells (TRN) か ら records in the cell line を っ た, TRN は, small 脳 か ら 2 シ ナ プ ス sex の excitatory を into force by け, big 脳 か ら は, 単 シ ナ プ ス sex の excitatory を into force by け て い た. Big 脳 stimulus に よ り raw じ る EPSP は 2 kinds が あ り, small 脳 と into force の blunt shock be 験 の results か ら, early い EPSP は, depending on the bed TCN cell の axon collateral を interface し て い る こ と が presumption さ れ た. Large 脳 stimulus で student じるIPSP few なくと なくと 2 types に classification された. Born early い IPSP は, big 脳 か ら じ る 単 シ ナ プ ス sex EPSP と with じ snorkeling で あ る こ と か ら, depending on the bed of the cortex cells を interface す る も の で は な く, TCN の collateral を interface し て TRN が excited を け, そ の TRN が TCN に を and ぼ し て い る る と solution 釈 さ れ た. Depending on the bed VL nuclear の interface in large cells は, small 脳 nuclear と 脳 の visual cortex cells bed の そ れ ぞ れ か ら 単 シ ナ プ ス sex excitatory を into force by け TCN に を and ぼ し て お り, depending on the bed nets others in nuclear の TRN は, small 脳 か ら depending on bed VL nuclear の TCN の collateral を interface し て 2 シ ナ プ ス の を into force by け excitement, big 脳 か ら は cortical cells depending on the bed か ら 単 シ ナ プ ス sexual excitement into force を け, VL nuclear の TCN に を and ぼ し て い る こ と が Ming ら か と な っ た. こ の よ う に, cortex か ら depending on bed へ の excitatory and inhibitory び は into force small 脳 - depending on the bed - big 脳 projection is の spatial focusing あ る い は, shifting the active area important cut を な function of the service line を う bear っ て い る こ と が push examine さ れ た.

项目成果

Sugiuchi Y.: "Trisynaptic inhibition from the contralateral vertical semicircular canal nerves to neck motoneurons mediated by spinal commissural neurons." Journal of Neurophysiology. 73. 1973-1987 (1995)

Sugiuchi Y.：“由脊髓连合神经元介导的从对侧垂直半规管神经到颈部运动神经元的三突触抑制。”

Muto N.: "Morphology of single tectospinal axons in the upper cervical cord of the cat" Journal of Compara tive Neurology. (in press). (1996)

Muto N.：“猫上颈髓单个顶盖轴突的形态”《比较神经病学杂志》。

Wilson V.J.: "The vestibulocollic reflex." Journal of Vestibular Research. 5. 147-170 (1995)

Wilson V.J.：“前庭结肠反射。”

杉内友理子: "運動制御にかかわる脊髄神経機構(10)下肢γ-運動ニューロンへの前庭脊髄投射系" 脊椎脊髄ジャーナル. 8(11). 885-896 (1995)

Yuriko Sugiuchi：“参与运动控制的脊髓神经机制（10）下肢γ运动神经元的前庭脊髓投射系统”《脊柱脊髓杂志》8（11）。

Shinoda Y.: "Four convergent patterns of input from the six semicircular canals to motoneurons of different neck muscles in the upper cervical cord." Ann New York Acad Sci. (in press). (1996)

Shinoda Y.：“从六个半规管到上颈髓不同颈部肌肉的运动神经元的输入有四种会聚模式。”