単離脳標本を用いた扁桃体-海馬システム間の相互作用に関する生理学及び解剖学的研究

使用离体脑标本对杏仁核和海马系统之间的相互作用进行生理和解剖学研究

基本信息

批准号：
16700315
负责人：
梶原利一
金额：
$ 1.98万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

嗅覚情報伝達経路に関する知見を総合すると、嗅球-梨状皮質から、嗅内皮質を介して海馬へ入力する経路では「認識」に関する情報が、扁桃体周囲皮質を介して扁桃核に入力する経路では「情動」に関する情報が、それぞれ並列に処理されると考えられている。一方、これら二経路を結びつける回路については不明な点が多い。平成16年度の研究では、辺縁系神経回路の構造を保持したin vitro単離脳標本に膜電位イメージング手法を適用する事で、前述の二つの経路が外側嗅索の電気刺激により実際に活性化される事を確認した。又、実験の過程で、嗅内皮質で惹起された神経活動が海馬のみならず扁桃体周囲皮質へも伝達している可能性が示唆された。平成17年度は以下の実験により、扁桃体周囲皮質が嗅内皮質と機能的にリンクしている可能性を検証し、成果の一部を北米神経科学学会にて発表した。(1)局所的破壊が神経活動伝播パターンに及ぼす影響:梨状皮質外側部を破壊した場合、嗅内皮質への神経活動伝播が阻害されると共に、嗅内皮質から扁桃体周囲皮質への神経活動伝播も消失した。この時、梨状皮質-扁桃体周囲皮質間の神経活動伝播パターンに影響は無かった。又、梨状皮質内側部の破壊は、これと相反する結果を示した。(2)単一細胞記録解析:扁桃体周囲皮質の単一細胞内記録を行い、外側嗅索の電気刺激により惹起されるシナプス電位を解析した結果、多くの細胞のシナプス後電位は二峰性を示し、ピーク間隔は刺激強度に依存して変化する事が判った。細胞外記録電位及びイメージングの結果とも良く対応する事から、潜時の早いピークは嗅内皮質から、後発のピークは扁桃体周囲皮質からの神経支配に起因するものである事が推測された。これらの結果は、扁桃体周囲皮質が、梨状皮質からの嗅覚情報入力を受けると共に、嗅内皮質を介した高次の嗅覚情報も受け取り、統合している可能性を示唆している。

综合嗅觉信息传递通路的知识可知，与“识别”相关的信息是从嗅球输入到梨状皮层，经内嗅皮层再到海马，而与“识别”相关的信息则输入到杏仁核据信，与“情绪”相关的信息是通过杏仁核周围皮层并行处理的。另一方面，连接这两条通路的电路还有许多未知之处。在2004年进行的研究中，我们将膜电位成像技术应用于保留了边缘神经回路结构的体外分离大脑标本，发现上述两条通路实际上是通过侧嗅束的电刺激而激活的。这将会完成。此外，在实验过程中，有人提出，内嗅皮层诱发的神经活动不仅可能传递到海马体，还可能传递到杏仁核周围皮层。 2005年，我们进行了以下实验来验证杏仁核周围皮层与内嗅皮层在功能上相关的可能性，并在北美神经科学学会会议上展示了我们的一些结果。 (1)局部破坏对神经活动传播模式的影响：当梨状皮层的外侧部分被破坏时，神经活动向内嗅皮层的传播受到抑制，神经活动从内嗅皮层向杏仁核周围皮层的传递也受到抑制。消失了。此时，梨状皮层和杏仁核周围皮层之间的神经活动传播模式没有受到影响。此外，梨状皮层内侧部分的破坏显示出矛盾的结果。 (2)单细胞记录分析：通过对杏仁核周围皮层进行单细胞记录并分析侧嗅束电刺激诱发的突触电位，我们发现许多细胞的突触后电位是双峰的。发现峰值间隔根据刺激强度而变化。由于它们与细胞外记录电位和成像的结果很好地对应，因此推断潜伏期的较早峰值是由于内嗅皮层的神经支配，而较晚的峰值是由于杏仁核周围皮层的神经支配。这些结果表明，杏仁核周围皮层不仅可以从梨状皮层接收嗅觉信息，还可以通过内嗅皮层接收并整合高阶嗅觉信息。