大脳皮質―大脳基底核連関の構造と機能を探る

探索大脑皮层-基底节连接的结构和功能

基本信息

批准号：
14017110
负责人：
南部篤
金额：
$ 4.03万
依托单位：
Okazaki National Research Institutes
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：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

大脳基底核は大脳皮質、特に前頭葉との間でループ回路を形成し、運動の発現や制御に関与していると考えられているが、その詳細に関しては不明である。大脳基底核の入力部から出力部に到る経路には、線条体ニューロンが淡蒼球内節に単シナプス性に投射する経路(直接路)、線条体ニューロンが淡蒼球外節と視床下核を経由して多シナプス性に淡蒼球内節に至る経路(間接路)、大脳皮質から視床下核への直接投射を介する経路(ハイパー直接路)などが存在すると考えられる。これらの大脳基底核を巡る神経回路に関して以下のことを明らかにした。(1)大脳皮質から線条体への入力様式を生理学的に検討したところ、一次運動野と補足運動野からの入力情報の一部は、被殻において単一ニューロンレベルで収束していることがわかった。さらに線条体のなかで補足運動野から入力を受ける領域と、一次運動野から入力を受ける領域から、淡蒼球への投射様式について検討したところ、これらの領域からの投射は、淡蒼球では完全に分かれていた。すなわち、大脳皮質一次運動野と補足運動野からの入力情報の一部は、被殻において収束、統合されているが、被殻から淡蒼球への投射においては並列処理が行われていることになる。(2)大脳皮質を電気刺激し、淡蒼球でニューロン活動を記録すると、早い興奮、抑制、遅い興奮という反応パターンを示す。このうち、早い興奮はハイパー直接路を、抑制は直接路を、遅い興奮は間接路を経由するものであることが明らかになってきた。このうちハイパー直接路が、強くかつ早い興奮作用を淡蒼球にもたらすことから、大脳基底核の機能を考える上において重要であることが示唆された。更に、ハイパー直接路や間接路が実際、どのように働いているか明らかにするために、淡蒼球ニューロンの感覚刺激に対する応答を、視床下核ブロック前後で比較してみたところ、反応性が著しく変化することがわかった。このことは、視床下核を巡るこのような経路が、実際の生理的な条件下でも働いていることを示唆している。

基底神经节形成大脑皮层（尤其是额叶）之间的环路电路，并被认为参与运动的表达和调节，但有关此的细节是未知的。人们认为，从基础神经节输入中达到输出的路径包括纹状体神经元单物体将单次神经元投射到allidus鼻间淋巴结（直接区域）中，纹状体神经元在其中通过室内室内nodes nodes和nide node nodes node node node node node node node node node node node node node contracte node contracte node node node（纹状体神经元直接从脑皮质直接发射到丘脑核（高直导区）。关于基底神经节周围的这些神经回路，阐明了以下内容。（1）在生理上检查了从脑皮质到纹状体的输入模式，发现来自普通putamen的单个神经元水平的主要运动皮层和补充运动区域的某些输入信息会收敛。此外，我们从纹状体内的区域中检查了从纹状体内的区域中投射到球形pallidus的模式，该区域从补充运动区域以及从初级运动区域接收输入的区域进行了输入，并发现这些区域的投影在pallidus pallidus中得到了完全分裂。换句话说，来自典型的主要运动皮层和大脑皮层的补充运动区域的某些输入信息被融合并集成在鬼盘中，但是在壳质到Globus Pallidus的投影中进行了平行处理。（2）电气刺激大脑皮层并记录pallidus中的神经元活性，显示了快速，抑制和缓慢激发的响应模式。其中，很明显，早期的兴奋是通过超直接的道路，克制是通过直接的道路，而兴奋缓慢的是通过间接道路。其中，超直导途径对pallidus提供了强大而快速的刺激作用，这表明它在考虑基底神经节的功能方面很重要。此外，为了阐明高导向和间接区域的实际起作用，我们比较了亚丘脑核阻滞之前和之后对球形pallidus神经元的感觉刺激的反应，并发现反应性发生了很大变化。这表明通过丘脑下核的这种途径也在实际的生理条件下运行。