生体機能の統合的研究

生物功能综合研究

• 批准号: 04NP0101
• 负责人: 江橋 節郎
• 金额: --
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Creative Basic Research
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 1994
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04NP0101/
• 关键词: 生体機能; 高次脳機能; 非侵襲的アプローチ; 行動制御; 神経回路; 感覚機能; 認知機能; 脳磁図(MEG)

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。

Basic research "Research on the integration of biological functions" was initiated in 2002, and a new research course "Understanding the mechanisms of biological activity" was organized in 2003 to provide guidance on the integration of biological functions. Special Lecture on High-level Functional Issues (June 2004) by Professor Wiesel, Professor Sasaki, and Professor Kuriki, President of the University of Tokyo; International Seminar on "Central Organization of Knowledge"(January 2005); and Research Report (February 2005). The first class of the study,"Non-invasive high-level function" class (Kazuo Sasaki), has developed joint research on high-level activities of the main body, such as biological magnetic measurement equipment (MEG) and magnetic resonance equipment (MRI), installed by the Institute of Physiology. MEG research: Japanese monosyllabic stimuli, activity, estimation of the presence of the parietal commissure field activity at the time of target fixation (Kuriki), finger spontaneous movement, spatial resolution of the activity associated with the primary movement field, complementary movement field, spatial resolution of the activity associated with the GO/NO-GO reflection point, estimation of the dorsolateral part of the anterior lobe, Movement, decision, inhibition, new knowledge of high-order functions of the front joint field, etc. The study of cognitive function includes: CO_2 radiation, skin stimulation, scalp sensory evoked potential (SEP), temperature and pain conduction, spinal cord pathway conduction velocity, scalp P300 neurologic disorders, associated movement awareness, transparent surface masking, movement awareness, spatial attention, The regulation of motion complementation induced motion phenomenon requires the inclusion of the following elements: MRI studies include the construction of 3D images of the inner ear microstructure, and the application of MRI to the diagnosis of inner ear diseases. Class 2 "Research on high-level functions of mobile control" class (Tanji Shun class leader) developed research on new ideas for each class member to find new ways to enter the main body. Foreign guest professors welcome joint research progress NMDA-and non-NMDA-type cell activation during the planning of large field motion (Tanji), GABA inhibitory system activation during the formation of dexterity of large field motion (Kubota), bridge network model during horizontal return motion, Forel field cell activation prior to vertical return motion (this article), The relationship between hand movement and the existence of a specific area of the parietal lobe and the relationship between the movement of the forefinger area (SAKATA) is reported. This paper discusses in detail the relationship between the activity of the basal ganglia of the brain (Hikosaka), the activity of the linear body (Kimura) during the formation of associative learning, the function of the body system (Ashio) during food movement, the activity of the somatic sensory field (incoming) during skilled finger movement, the spatial location of the hippocampus, and the learning process of the hippocampus (Fukuda). The third class of the study,"Basic and high-level neural network of high-level neural activity"(Omori discipline leader), has made progress in the study of high-level functions of high-level neural network. The mechanism of NMDA long-term enhancement in hippocampus CA1 field, metabolism regulation in hippocampus CA3 field, long-term inhibition mechanism in granule cells, metabolism regulation mechanism in hippocampus CA3 field The increase of phosphorylation and acid release of Hairy cells was observed during the change of the efficiency of metabolism and the mechanism of telecentric inhibition of Hairy cells was reported. The role of neural processes in the regulation of neural extension in the development of neural circuits (Murakami), the development of neural axonal regulation factors in the lateral geniculate body in the fourth layer of the visual field (Waishan), the role of A5 molecules in the formation of neural circuits (Takagi), and the role of neural regeneration in the development of neural circuits (Fukuda) were reported.

项目成果

Iwama T,Yamada H,Andoh T,Sakai N,Era S,Sogami M,Kuwata K & Watari H: "Proton NMR studies on ischemic rat brain tissue." Magnetic Resonance Medicine. 25. 78-84 (1992)

岩间 T、山田 H、安藤 T、酒井 N、Era S、相上 M、桑田 K

Kitazawa S,Ohki Y,& Hongo T: "Candidate premotor neurons of skin reftlex pathway to T1 forelimb motoneurons of the cat." Brain Research. (1993)

北泽 S，大木 Y，

Aou S,Woody C D & Birt D: "Increases in excitability of neurons of the motor cortex of cats after rapid acquisition of eye blink conditioning." Journal of Neuroscience. 12. 560-569 (1992)

奥 S,伍迪 C D

Kakigi R & Shibasaki H: "Mechanisms of pain relief by vibration and movements in man." Journal of Neurology Neurosurgery and Psychiatry. 55. 282-286 (1992)

柿木R

Shimojo S: "Behavioral assessment of visual functions in infants." Biomedical Research. 13(Suppl.1). 61-72 (1992)

Shimojo S：“婴儿视觉功能的行为评估。”