随意運動制御における大脳から小脳核への入力の機能的役割

从大脑到小脑核的输入在自主运动控制中的功能作用

基本信息

批准号：
06260212
负责人：
篠田義一
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tokyo Medical and Dental University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06260212/
关键词：
大脳運動野前運動野橋核橋被蓋網様核小脳核随時運動小脳

项目摘要

本研究は、小脳核からの出力、特に最近見いだされた頭頂連合野への投射について解析し、そこから小脳及び大脳運動野ヘ至る出力系について検討した。実験は、ネンブタール麻酔したネコを用いた。頭頂野から運動野へ投射する皮質-皮質投射細胞はII-III層にある錐体細胞で、運動野において数個のブッシュ状の軸索終末を形成しており,小脳電気刺激によって2シナプス性の興奮(EPSP)が生じた。中継核は視床VL核の背内側部であった。中位核・歯状核いずれもが、頭頂葉に投射していた。頭頂葉からの出力細胞のうち橋核投射細胞は小脳刺激によって2シナプス性の興奮を受けていた。頭頂葉の中で上シルヴィウス回と外側回にある細胞では小脳からのEPSPの性質が異なり、前者の細胞では、EPSPの立ち上がりがきわめて緩やかでその潜時が長く、後者の細胞では立ち上がりがより急で潜時も短い。この電気生理学的な特性は、解剖学的解析結果とよく一致し、上シルヴィウス回へは、VL核からI層のみに、きわめて小型の視床皮質投射細胞が投射しているのに対し、外側回では、それに加え、III-IV層により大型の視床皮質投射細胞の投射が確認された。運動野の刺激でこれらのいずれの細胞にも単シナプス性の強力な興奮性入力が観察した。運動野に順行性のトレーサーであるPHA-Lを注入し、この入力が運動野からの皮質-皮質細胞による投射であることを確認した。以上の結果、頭頂葉5野、7野は、小脳からの入力を受け、その出力を運動野及び小脳に送っていること、又、この部位が運動野から強い入力を受けていることが明らかとなった。この部の頭頂葉が運動野から運動司令の情報をfeed-forward的に受けていること、又、体性感覚のfeedback入力と共に小脳からの入力を受けていることは、この部が随意運動制御に重要な役割を果たしていることを示すものである。

在这项研究中，我们分析了小脑核的输出，特别是最近发现的顶叶联合皮层的投射，并检查了从小脑和大脑运动皮层的输出系统。该实验使用了用戊巴比妥麻醉的猫。从顶叶区投射到运动区的皮质-皮质投射细胞是位于II-III层的锥体细胞，它们在运动区形成几个灌木状轴突末端，并通过小脑兴奋的电刺激而激活。（EPSP）发生。中继核是丘脑 VL 核的背内侧部分。中间核和齿状核都投射到顶叶。在顶叶的输出细胞中，脑桥核投射细胞受到小脑刺激的双突触兴奋。小脑的 EPSP 特征在侧裂上回和顶叶外侧回的细胞中有所不同；在前一种细胞中，EPSP 上升非常缓慢且具有较长的潜伏期，而在后一种细胞中，EPSP 的上升较快。等待时间也很短。这些电生理学特征与解剖分析的结果非常吻合；极小的丘脑皮质投射细胞从VL核投射到I层，仅投射到侧裂上回，而外侧回则证实较大的丘脑皮质投射细胞投射到各层。三至四。刺激运动皮层后，在所有这些细胞中都观察到强烈的单突触兴奋性输入。通过将顺行示踪剂 PHA-L 注射到运动皮层，我们证实这种输入是皮质皮质细胞从运动皮层的投射。上述结果清楚地表明，顶叶的5区和7区接收来自小脑的输入，并将其输出发送到运动皮层和小脑，并且这些区域接收来自运动皮层的强烈输入。顶叶的这一部分以前馈方式接收来自运动皮层的运动命令信息，并且它接收来自小脑的输入以及体感反馈输入，这一事实表明该部分控制随意运动，这表明它在玩耍。中发挥重要作用