運動学習における皮質領野間の活動制御機構

运动学习中皮层区域之间的活动控制机制

• 批准号: 22K06438
• 负责人: 大塚 岳
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Institute for Physiological Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06438/
• 关键词: 大脳皮質; 運動野; 錐体細胞; 介在細胞; 運動学習; シナプス

大脳皮質は機能的に分化した様々な領野から構成されており、領野間で情報伝達・処理を行うことによって高次機能を発揮する。従って、皮質領野間の結合回路を明らかにし、結合がある領野間でどのように神経活動を制御しているのか機能と関連付けて解明することは重要である。これまでに、運動野の局所回路構造に関する研究を行い、層内・層間で錐体細胞同士が投射先に依存してサブネットワークを形成していることを明らかにした。また、錐体細胞サブタイプと抑制性介在細胞間の結合回路も明らかにした。さらに、一次運動野（M1）では5層において運動学習時に特定の錐体細胞サブタイプと抑制性介在細胞であるFS（fast-spiking）細胞間の相互結合回路でオシレーションが発生し、学習形成に重要な役割を担っていることを示した。運動野は、M1と高次（二次）運動野（M2）から構成され、相互に軸索投射していることが知られている。M1‐M2領野間の結合では、互いの領野に投射する錐体細胞の皮質内分布や投射する皮質の層が異なり、相互に異なった制御様式をしていることを示した。しかし、M2が運動学習の形成にどのように関与しているのか？また、学習形成を制御するM1のオシレーション活動は、M2からの入力によってどのように制御されているのかは知られていない。そこで本研究では、活動制御の基盤となるM1-M2領野間において細胞レベルのシナプス結合回路を明らかにし、運動学習におけるM1-M2領野間の活動制御機構を解明することを目的とした。本年度はM1‐M2領野間の結合について解析を行い、運動学習におけるM2の錐体細胞サブタイプの関与について解析した。

Big 脳 cortex function of は に differentiation し た others 々 な brought wild か ら constitute さ れ て お り, wild で intelligence 伝 da 処 principle between line を う こ と に よ っ て high order function を 発 swing す る. 従 っ て, cortex の combined with loop between wild を Ming ら か に し, combined が あ る brought between wild で ど の よ う に 経 god "を royal し て い る の か function と masato even pay け て interpret す る こ と は important で あ る. こ れ ま で に bureau circuit structure, movement wild の に masato す る research を い, layer, layer between で pyramidal cells with James first が projection に dependent し て サ ブ ネ ッ ト ワ ー ク を form し て い る こ と を Ming ら か に し た. Youdaoplaceholder0, conical cell サブタ プと プと inhibitory mediator in the intercellular <s:1> binding circuit indicates ら に に た た. さ ら に, a motor area (M1) で は 5 layer に お い て movement when studying に specific の pyramidal cells サ ブ タ イ プ と inhibitory interfaces in cell で あ る FS (fast - spiking) between cells の combination circuit で オ シ レ ー シ ョ ン が 発 し, learn form に cut を bear important な service っ て い る こ と を shown し た. Movement field は, M1 と high (secondary) movement field (M2) か ら constitute さ れ, mutual に axon projection し て い る こ と が know ら れ て い る. ‐ M1 M2 led の combination between wild で は, mutual い の brought wild に projection す る の cortex pyramidal cells distribution project や す る cortical layer の が different な り, mutual に different な っ た suppression others type を し て い る こ と を shown し た. What is the relationship between the formation of に <s:1>, M2が, sports learning <e:1> and <s:1> て, る, る? ま た, learning form を suppression す る M1 の オ シ レ ー シ ョ ン は, M2 か ら の に into force よ っ て ど の よ う に suppression さ れ て い る の か は know ら れ て い な い. そ こ で this study で は, activity suppression の base plate と な る between M1 and M2 brought wild に お い て cells レ ベ ル の シ ナ プ ス combined with loop を Ming ら か に し, motor learning に お け る between M1 and M2 brought wild の activity system of imperial institutions を interpret す る こ と を purpose と し た. This year は ‐ M1 M2 led の combination between wild に つ い て parsing を い, motor learning に お け る M2 の pyramidal cells サ ブ タ イ プ の masato and に つ い て parsing し た.

项目成果

Functional organization of motor cortical circuitry for learning.

用于学习的运动皮层电路的功能组织。

• 发表时间: 2022
• 作者: 大塚岳;川口康雄
• 通讯作者: 川口康雄

Dopamine drives neuronal excitability via KCNQ channel phosphorylation for reward behavior

• DOI: 10.1016/j.celrep.2022.111309
• 发表时间: 2022-09-06
• 期刊: CELL REPORTS
• 影响因子: 8.8
• 作者: Tsuboi，Daisuke;Otsuka，Takeshi;Kaibuchi，Kozo
• 通讯作者: Kaibuchi，Kozo