大脳基底核線条体投射ニューロンの入出力特性の大脳皮質神経活動周波数依存性の解析

カテゴリ: 部門大会

論文No: TC3-8

グループ名: 【C】2022年電気学会電子・情報・システム部門大会

発行日: 2022/08/24

タイトル(英語): Analysis of cortical activity frequency dependent input-output properties on striatal projection neuron

著者名: 田村 篤史（大阪大学）,末岡 智己（大阪大学）,藤江 春花（大阪大学）,笹川 正人（大阪大学）,稲垣 良（大阪大学）,小林 和人（福島県立医科大学）,小山内 実（大阪大学/東北大学）

著者名(英語): Atsushi Tamura (Department of Medical Physics and Engineering, Osaka University Graduate School of Medicine),Tomoki Sueoka (Department of Medical Physics and Engineering, Osaka University Graduate School of Medicine),Haruka Fujie (Department of Medical Physics and Engineering, Osaka University Graduate School of Medicine),Masato Sasagawa (Department of Medical Physics and Engineering, Osaka University Graduate School of Medicine),Ryo Inagaki (Department of Medical Physics and Engineering, Osaka University Graduate School of Medicine),Kazuto Kobayashi (Department of Molecular Genetics, Institute of Biomedical Sciences, Fukushima Medical University School of Medicine),Makoto Osanai (Osaka University Graduate School of Medicine/Center for Information and Neural Networks, National Institute of Information and Communications Technology)

キーワード: カルシウムイメージング|脳波|ドーパミンドーパミン|calcium imaging|EEG|dopamine

要約(日本語): 線条体は運動制御関連領域の一つである大脳基底核の主な入力部である。線条体の投射ニューロンは投射先により直接路と間接路の 2 つに分類され、それぞれ運動の促進と抑制に関与すると考えられている。脳波計測では運動の計画時や実行時にβ 波帯域の成分が増加することが知られているが、脳波周波数の変化と大脳皮質の投射先である線条体の投射ニューロンの出力の関係は明らかではない。そこで、大脳皮質ニューロンの活動周波数と線条体の二種類の投射ニューロンの出力の関係とそのドーパミン依存性をマウスの急性脳スライス標本に対する Ca²⁺ イメージングにより計測した。その結果、刺激周波数を増加していくと 10Hz 付近で直接路ニューロンの方が間接路より急峻に Ca²⁺ 濃度変化の振幅が増加した。この結果は大脳皮質神経活動のβ 波帯域の周波数変化に対して直接路ニューロンの方が鋭敏に応答することを示唆している。