生体機能の統合的研究

創成的基礎研究「生体機能の統合的研究」は新プログラム“生体における動的機構の解明"の研究班として平成2年度に発足し、脳機能を中心とする生体の働きの統合的解明を目指し、総括班および3つの研究班を組織して3年目の研究活動を展開してきた。総括班は、研究班会議により研究方針を打合わせ、ロックフェラー大学長Wiesel教授、佐々木教授、栗城教授による「高次脳機能に関する特別講演会」(平成4年6月)、国際シンポジウム「知覚の中枢機構」(平成5年1月)、研究報告会(同2月)を主催した。研究第1班「脳高次機能の非侵襲的アプローチ」班(佐々木和夫班長)は主にヒトの脳の高次の活動を研究の対象とし、生理学研究所に設置された37チャネル生体磁気計測装置(MEG)、磁気共鳴装置(MRI)等を駆使しての共同研究が進展した。MEGによる研究では日本語の単音節刺激による脳活動、目標注視の際の頭頂連合野活動の局在の推定(栗城)、手指の自発的運動に伴う一次運動野、補足運動野の活動の空間解像度のすぐれた知見(柴崎、佐々木)、色光弁別を伴うGO/NO-GO反応点を前頭葉背外側部と推定し、運動をしないという決断とそれによる抑制作用という前頭連合野の高次機能の新知見(佐々木)等がある。知覚と認知の脳機能の研究ではCO_2レーザー光による皮膚刺激と頭皮における感覚誘発電位(SEP)より温痛覚伝導の脊髄視床路の伝導速度や、頭皮上のP300の神経疾患に伴う変動の知見(柿木)、透明面と遮蔽面の知覚、運動知覚を指標とした空間的注意の詳細な知見、また運動補足誘導運動現象の規定要因の受容体モデルの提唱(下條)があった。MRIの研究では内耳微細構造の3次元画像構築が試みられ、内耳病変の診断適用も検討された(亘)。研究第2班「行動制御による高次脳機能の研究」班(丹治順班長)では各班員が新しい手法を取り入れつつ主にサルを対象に新たな構想の研究展開が進んだ。外国人客員教授を迎えての共同研究も進展した。大脳運動野の運動の企画実行過程におけるNMDA型と非NMDA型グルタミン酸リセプターの役割(丹治)、コザルの運動の巧緻性の形成過程におけるGABA抑制系の役割(久保田)、指向運動で水平回転時に橋網様体ニューロンが、垂直回転時にForel野細胞が運動に先行して発火する知見(本郷)、手の操作運動に関与する頭頂葉特定領域の存在と運動前野手指領域との関連(酒田)が報告された。また手続き記憶における大脳基底核の役割(彦坂)、連合学習の成立過程における線条体の役割(木村)、摂食行動時のドーパミン系の機能(粟生)、熟練手指運動時の体性感覚野の役割(入来)、ラット海馬体の場所ニューロンの空間位置コード及び場所の学習への関与(福田)が詳しく検討された。研究第3班「高次脳活動の基礎としての神経回路網」班(大森治紀班長)はシナプス伝達および神経回路の研究から脳の高次機能に迫る研究を進展させた。シナプス機構については海馬CA1野シナプス後細胞NMDAによる長期増強メカニズム(山本)、海馬CA3野の代謝調節型グルタミン酸受容体機序(杉山)、小脳プルキンエ細胞・顆粒細胞間シナプスの長期抑圧の機序(平野)、キンドリングにより脳のシナプス伝達効率を変えた際のシナプシンI燐酸化とグルタミン酸放出量増大の知見(小幡)、有毛細胞の遠心性抑制性シナプス機構が代謝調節型Ach受容体を介したCa依存性Kチャネルの活性化によること(大森)が報告された。神経回路系ではグリア細胞による神経突起伸展制御作用(村上)、視覚野第4層における外側膝状体神経軸索制御因子の発見(外山)、覚経路形成に関与するA5分子が細胞間接着分子であること(高木)、座骨神経を用いた視神経再生系が正常に機能すること(福田)等が報告された。

創成的基礎研究「生体機能の統合的研究」は新プログラム“生体における動的機構の解明"の研究班として平成2年度に発足し、脳機能を中心とする生体の働きの統合的解明を目指し、総括班および3つの研究班を組織して3年目の研究活動を展開してきた。総括班は、研究班会議により研究方針を打合わせ、ロックフェラー大学長Wiesel教授、佐々木教授、栗城教授による「高次脳機能に関する特別講演会」(平成4年6月)、国際シンポジウム「知覚の中枢機構」(平成5年1月)、研究報告会(同2月)を主催した。研究第1班「脳高次機能の非侵襲的アプローチ」班(佐々木和夫班長)は主にヒトの脳の高次の活動を研究の対象とし、生理学研究所に設置された37チャネル生体磁気計測装置(MEG)、磁気共鳴装置(MRI)等を駆使しての共同研究が進展した。MEGによる研究では日本語の単音節刺激による脳活動、目標注視の際の頭頂連合野活動の局在の推定(栗城)、手指の自発的運動に伴う一次運動野、補足運動野の活動の空間解像度のすぐれた知見(柴崎、佐々木)、色光弁別を伴うGO/NO-GO反応点を前頭葉背外側部と推定し、運動をしないという決断とそれによる抑制作用という前頭連合野の高次機能の新知見(佐々木)等がある。知覚と認知の脳機能の研究ではCO_2レーザー光による皮膚刺激と頭皮における感覚誘発電位(SEP)より温痛覚伝導の脊髄視床路の伝導速度や、頭皮上のP300の神経疾患に伴う変動の知見(柿木)、透明面と遮蔽面の知覚、運動知覚を指標とした空間的注意の詳細な知見、また運動補足誘導運動現象の規定要因の受容体モデルの提唱(下條)があった。MRIの研究では内耳微細構造の3次元画像構築が試みられ、内耳病変の診断適用も検討された(亘)。研究第2班「行動制御による高次脳機能の研究」班(丹治順班長)では各班員が新しい手法を取り入れつつ主にサルを対象に新たな構想の研究展開が進んだ。外国人客員教授を迎えての共同研究も進展した。大脳運動野の運動の企画実行過程におけるNMDA型と非NMDA型グルタミン酸リセプターの役割(丹治)、コザルの運動の巧緻性の形成過程におけるGABA抑制系の役割(久保田)、指向運動で水平回転時に橋網様体ニューロンが、垂直回転時にForel野細胞が運動に先行して発火する知見(本郷)、手の操作運動に関与する頭頂葉特定領域の存在と運動前野手指領域との関連(酒田)が報告された。また手続き記憶における大脳基底核の役割(彦坂)、連合学習の成立過程における線条体の役割(木村)、摂食行動時のドーパミン系の機能(粟生)、熟練手指運動時の体性感覚野の役割(入来)、ラット海馬体の場所ニューロンの空間位置コード及び場所の学習への関与(福田)が詳しく検討された。研究第3班「高次脳活動の基礎としての神経回路網」班(大森治紀班長)はシナプス伝達および神経回路の研究から脳の高次機能に迫る研究を進展させた。シナプス機構については海馬CA1野シナプス後細胞NMDAによる長期増強メカニズム(山本)、海馬CA3野の代謝調節型グルタミン酸受容体機序(杉山)、小脳プルキンエ細胞・顆粒細胞間シナプスの長期抑圧の機序(平野)、キンドリングにより脳のシナプス伝達効率を変えた際のシナプシンI燐酸化とグルタミン酸放出量増大の知見(小幡)、有毛細胞の遠心性抑制性シナプス機構が代謝調節型Ach受容体を介したCa依存性Kチャネルの活性化によること(大森)が報告された。神経回路系ではグリア細胞による神経突起伸展制御作用(村上)、視覚野第4層における外側膝状体神経軸索制御因子の発見(外山)、覚経路形成に関与するA5分子が細胞間接着分子であること(高木)、座骨神経を用いた視神経再生系が正常に機能すること(福田)等が報告された。