小脳中位核及び歯状核への興奮性入力の電気生理学的・形態学的解析

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本研究は, 小脳中位核及び歯状核への興奮性入力の存在を明らかにし, さらに形態的方法を用いて, 電気生理学的方法で得られた結果を確認し, その入力経路を明らかにした. ネンブタール麻酔したネコを用いて, 小脳中位核・歯状核の出力細胞から細胞内記録を行い, 大脳運動野・前運動野を電気刺激し, 各大脳部位からの興奮性入力の有無を検討した. 歯状核・中位核の出力細胞は, 赤核内刺激による遂行性スパイクの存在をもって固定を行った. 歯状核の出力細胞は, 前十字溝皮質の内側部(area6とそれに接するarea4)からの興奮性入力を主に受けていた. 中位核の出力細胞は, 主に大脳運動野から興奮性入力を受けていた. これらの興奮性入力の後に, 長い抑制性入力がみられたが, これは小脳皮質のブルキニエ細胞と介するIPSPと考えられた. 次にこの興奮性入力を小脳核に送る小脳前位核を調べた. 歯状核へは, 橋核, 橋被蓋網様核, 下オリーヴ核, 旁正中網様核から単シナップス性の興奮性入力があることが明らかとなった. 小脳中位核へは, 橋核, 下オリーヴ核, 橋被蓋網様核から同様な入力がみられたが, 旁中網様核からの入力については現在検討中である. 次に, 橋核, 橋被蓋網様核, 下オリーヴ核, 旁正中網様核から歯状核, 中位核へ投射が存在することを, HRPの細胞内注入法を用いて形態学的に明らかにすることを行った. 小脳皮質内で軸索内記録を行い, 電気生理学的方法で, 各核から起る細胞の軸索であることを固定したのちHRPを注入し, 単一細胞の軸索投射様式を3次元的に解析した. これまで, 橋核及び橋被蓋網様核から歯状核と中位核へ小脳皮質へ投射する苔状線維の軸索側枝が投射していることが明らかとなった. さらに橋核をカイニン酸で破壊した後, 電顕観察を行い, 歯状核内に変性終末の存在を確認した.