3. 手指の精緻運動に関する神経回路の基本構造
一般に我々霊長類においては、大脳皮質運動野に起源を有する皮質脊髄路と脊髄運動ニューロンとの直接結合が発達し、それが指の独立制御などの巧緻性の基盤であると考えられています。そのためか、皮質脊髄路から運動ニューロンへの直接結合については多くの研究がなされてきましたが、皮質脊髄路の大半が終末する脊髄中間帯に存在する介在ニューロン系への投射のターゲットやその機能的意義については、霊長類においてはほとんど何も研究されてきませんでした。私たちは、サルにおいても皮質脊髄路の興奮を運動ニューロンに伝達する脊髄固有ニューロン系(C3-C4PNs)を同定しました。そしてそれらをめぐる神経回路を、主に麻酔下の急性電気生理実験や神経解剖学的手法によって解析しています。また、現在は同側の錐体路から手指の運動ニューロンに至る経路についても解析を進めています。
一方、当部門に在籍していた関ら(現・国立精神神経センター)は、覚醒行動下のサルの脊髄介在ニューロンの活動や運動ニューロンとの結合関係を解析してきましたし、現在もその研究を進めています。

(代表的発表論文)
原著
* Yamamoto T, Higo N, Sato A, Nishimura Y, Oishi T, Murata Y, Yoshino-Saito K, Isa T, Kojima T (2011) SPP1 expression in voluntary spinal motor neurons of the macaque monkey. Neuroscience Research, 69: 81-86.
* Yoshino-Saito K, Nishimura Y, Oishi T, Isa T (2010) Quantitative inter-segmental and inter-laminar comparison of corticospinal projection from the forelimb area of primary motor cortex of macaque monkeys. Neuroscience 171: 1164-1179.
* Higo N, Sato A, Yamamoto T, Nishimura Y, Oishi T, Murata Y, Onoe H, Yoshino-Saito K, Tsuboi F, Takahashi M, Isa T, Kojima T (2010) SPP1 is selectively expressed in corticospinal neurons of the macaque sensorimotor cortex. Journal of Comparative Neurology, 518: 2633-2644.
*Isa T, Ohki Y, Seki K, Alstermark B (2006) Properties of propriospinal neurons in the C3-C4 segments mediating disynaptic pyramidal excitation to forelimb motoneurons in the macaque monkey. Journal of Neurophysiology, 95: 3674-3685.
*Alstermark B, Ogawa J, Isa T (2004) Lack of monosynaptic corticomotoneuronal excitation in the adult rat: fast disynaptic excitation is mediated via reticulospinal neurones and slow polysynaptic excitation via segmental interneurons. Journal of Neurophysiology, 91:1832-1839.
*Alstermark B, Isa T, Ohki Y, Saito Y. (1999) Disynaptic pyramidal excitation in forelimb motoneurons mediated via C3-C4 propriospinal neurons in the macaca fuscata. Journal of Neurophysiology, 82: 3580-3585.
総説
*Alstermark B, Isa T (2012) Circuits for skilled reaching and grasping. Annual Review of Neuroscience 35: 559-578.
*Isa, T., Ohki, Y., Alstermark, B., Pettersson, L-G., Sasaki, S (2007) Direct and indirect cortico-motoneuronal pathways and control of hand/arm movements. Physiology, 22: 145-152.
*Alstermark, B. Isa, T., Pettersson, L-G., Sasaki, S (2007) The C3-C4 propriospinal system in the cat and monkey; a spinal premotoneuronal centre for voluntary motor control. Acta.Physiol. Scand., 189: 123-140.
*Pettersson L.-G.., Alstermark, B., Blagovechtchenski, E., Isa, T., Sasaski, S(2007) Skilled digit movements in feline and primate ? descending control and motor recovery after spinal cord injuries. Acta Physiol. Scand., 189: 141-154.
*Alstermark B, Isa T (2002) Premotoneuronal and direct corticomotoneuronal control in the cat and macaque monkey. In “Movement and Sensation” (eds. Gandevia S, Proske U), Adv Exp Med Biol. 2002; 508: 281-297.

(共同研究者)(敬称略)
Bror Alstermark, Umea Univ, Sweden
大木紫 杏林大学医学部
高草木薫 旭川医大
関和彦 国立精神神経センター
 


研究テーマTOPへ  
研究室TOPへ 生理研のホームページへ