グルタミン酸作動性・GABA作動性入力による視床下核ニューロンの活動調節様式

谷氨酸能和 GABA 能输入调节丘脑底核神经元活动

基本信息

批准号：
20K07772
负责人：
畑中伸彦
金额：
$ 2.83万
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：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

2022年度はサルの延付き上肢運動課題を遂行中のサル視床下核にガラス被覆エルジロイ電極を刺入し、電気生理学的に同定された一次運動野と補足運動野の上肢再現部に慢性的に埋入されたステンレス製慢性刺激電極への電気刺激に応答するニューロンを記録した。1頭目の記録が進み、2頭目の訓練と頭部固定のためのチューブを頭蓋骨上に設置する手術を行った。1頭目の結果では、これまでStop課題によく応答する部位として知られている、視床下核腹側部だけでなく、運動野から直接投射を受ける背側部でもStop課題に応じた活動が認められた。2023年度は2頭目の記録を増やす予定である。与えた運動課題は、運動課題は正面にLEDライトとタッチセンサーを３つ設置したパネルを置き、サルが手をホームキー上に1500msec置くと課題が開始される。手がかり刺激（赤色；S1）が３つのLEDのうち１つが点灯することによって到達運動するターゲットが提示され、ランダムに置かれた延期間ののち、３つのGo刺激（青色；S2）が提示され、サルが覚えていたターゲットに到達運動を行い、正しいLEDに振れると報酬としてジュースを得る。また、一次運動野と高次運動野の活動の差を比較するため、Stop課題を与えた。Stop課題でも手がかり刺激（S1）は３つのうちの１つのLEDが赤色で提示され、おなじ延期間が置かれる。その後、３つのLED全てにStop刺激（赤色）が提示され、サルは準備していた運動をやめて、ホームキー上に手をキープし続けると、成功となり報酬を得られる。

2022年，我们将在猴子执行伸臂运动任务时将玻璃涂层埃尔吉洛伊电极插入猴子的丘脑底核，并长期瞄准已通过电生理学鉴定的初级运动皮层和辅助运动皮层的上肢再生区域。记录神经元对植入的不锈钢慢性刺激电极的电刺激的反应。第一只动物的记录已取得进展，第二只动物接受了训练，并进行了手术，在头骨上放置一根管子以稳定头部。第一只动物的结果显示出响应“停止”任务的活动，不仅在腹侧底丘脑核中（众所周知，该核对“停止”任务反应良好），而且在背侧区域中，该区域接收来自运动皮层的直接投射。事情已经完成了。 2023 年，我们计划添加第二条记录。对于给出的运动任务，一个带有 LED 灯和三个触摸传感器的面板被放置在猴子的前面，当猴子将手放在 home 键上 1500 毫秒时，任务开始。通过点亮三个 LED 之一来呈现达到目标的提示刺激（红色；S1），并在随机放置的延迟后，呈现三个 Go 刺激（蓝色；S2）。猴子执行达到目标的动作。它已经记住了，如果它摆动到正确的 LED，它就会收到果汁作为奖励。此外，为了比较初级运动皮层和高级运动皮层之间活动的差异，我们给他们一个停止任务。在“停止”任务中，提示刺激 (S1) 通过三个红色 LED 之一呈现，并给出相同的延迟时间。然后，向所有三个 LED 发出“停止”刺激（红色），猴子停止其准备好的动作并继续将手放在 home 键上，从而获得成功并获得奖励。