大脳基底核・小脳出力情報を統合し運動指令を形成する大脳皮質構築の解明

阐明整合基底神经节和小脑输出信息以形成运动命令的大脑皮层结构

• 批准号: 13J03960
• 负责人: 田中 康代
• 金额: $ 2.53万
• 依托单位: National Institute for Basic Biology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J03960/
• 关键词: 視床大脳皮質回路; 自発運動; カルシウムイメージング; １次運動野; 皮質脊髄投射神経細胞; 視床; 光刺激; 運動; 大脳皮質; 1次運動野

本研究の目的は、視床や他の皮質領野からマウス１次運動野の皮質脊髄投射神経細胞への入力様式を調べることで運動指令を担う皮質脊髄投射神経細胞の情報統合機構を解明し、運動実行のメカニズムに迫ることである。申請者らはまず、運動時の視床皮質軸索活動を計測し、視床から皮質にどのような情報がどのようなタイミングで送られているのかを調べることにした。レバー引き時の皮質視床軸索神経活動を解析した結果、投射する皮質層ごとに異なる活動パターンを示すことが明らかになった。その活動パターンはそれぞれ違う長さのシークエンス構造を示し、シークエンスの開始時間も異なることがわかった。更に、線条体、小脳をそれぞれ破壊した時のレバー引き時の視床軸索パターンを見てみると、先にみられるシークエンス構造が見られなかった。線条体、小脳を破壊するとレバー引き学習の効率が下がることも明らかになり、これらのことから、レバー引きの実行には小脳と大脳基底核の情報が視床を通して適切に大脳皮質に送られることで実現されていることが示唆された。現在これらの結果を学術論文にまとめて投稿中である。

The purpose of this study is to clarify the mechanism of information integration of cortical spinal projection neurons in the visual bed and other cortical fields, and to investigate the mechanism of force modulation of cortical spinal projection neurons in the primary motor field. The applicant's visual cortex axonal activity during exercise was measured, and the visual cortex information was transmitted to the patient. Analysis of cortical axonal activity in the brain during the course of the study All activities are organized according to the structure, starting time and time. In addition, the line body and the small frame structure are arranged in the same way as those in the same way. The information from the basal ganglia of the small and large cortex is communicated through the visual bed, and the information from the large cortex is displayed in the middle of the brain. The results of the academic papers are now published.

项目成果

自発運動時における視床から大脳皮質への入力について

关于自发运动期间从丘脑到大脑皮层的输入

• 发表时间: 2015
• 作者: 田中康代;田中康裕;和氣弘明;平理一郎;近藤将史;正水芳人;川口泰雄;松崎政紀
• 通讯作者: 松崎政紀

自発運動時における視床から大脳皮質第１層への入力パターン

自发运动期间从丘脑到大脑皮层第一层的输入模式

• 发表时间: 2014
• 作者: 田中康代;田中康裕;和氣弘明;正水芳人;川口泰雄;松崎政紀
• 通讯作者: 松崎政紀

Two distinct layer-specific dynamics of cortical ensembles during learning of motor task

运动任务学习过程中皮质整体的两种不同的特定层动力学

• 发表时间: 2014
• 期刊: Nature Neuroscience
• 影响因子: 25
• 作者: Masamizu Y;Tanaka YR;Tanaka YH;Hira R;Ohkubo F;Kitamura K;Isomura Y;Okada T;Matsuzaki M
• 通讯作者: Matsuzaki M

自発性随意運動時の大脳運動野における第1層視床皮質投射の役割

自发随意运动期间大脑运动皮层第一层丘脑皮质投射的作用

• 发表时间: 2014
• 作者: 田中康代;田中康裕;和氣弘明;正水芳人;川口泰雄;松崎政紀
• 通讯作者: 松崎政紀

Distinct thalamocortical activities in the motor cortex during voluntary movements

随意运动期间运动皮层的独特丘脑皮质活动

• 发表时间: 2015
• 作者: Y. H. Tanaka;Y. R. Tanaka;R. Hira;M. Kondo;S. Terada;Y. Kawaguchi;M. Matsuzaki.
• 通讯作者: M. Matsuzaki.