[サーベイ]神経系 – 中枢神経系 – 脳 – 基底核

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大脳基底核(basal ganglia)は、大脳皮質や、辺縁系、あるいは脳幹との連絡を行う種々の経路を持ち、意識的運動の実行の調整や無意識的行動の調整まで幅広い運動の調整を行う部位である。報酬の予測と行動学習に関係している[3]。連絡経路には大きく分けて、大脳皮質-基底核ループと、基底核-脳幹系投射がある。

前者のループには、皮質運動野、前頭前野、前頭眼野、辺縁皮質のそれぞれから入力を受け、視床を介して情報を戻す経路を持つ、運動系ループ、前頭前野系ループ、眼球運動系ループ、辺縁系ループがある。これらのループ間には神経的連絡が乏しく、並列回路だと考えられている[1]。運動系ループは運動の準備や運動量や速度の調整に関わっており、前頭前野系ループは意志の発動や注意に、辺縁系ループは認知情報の評価や情動の表出、意欲などに、眼球運動はサッケードの発現などに関与する[2]。前頭前野ループや辺縁系ループによる行動プログラムの評価によって、運動系ループの出力が変化し、随意運動の実行が調整されると推定される。

基底核-脳幹系投射は、生得的な運動パターンの調整に関与する。大脳皮質-基底核ループで構成された運動プランを受け、それらが適切に行われるように無意識の運動調整がこの投射によって行われていると推察される[2]。

皮質からの投射を受ける線条体は、予測を考慮した報酬を表象していると思われる中脳のドーパミンニューロンへの投射と、そこからのフィードバックを受け取っており、この経路を利用した強化学習を行っているのではないかと考えられている[3]。

[1]大脳基底核 – wikipedia
[2]高木草薫、大脳基底核の機能(http://wwwsoc.nii.ac.jp/psj/jpsj/065045/0650450113.pdf)
[3]銅谷賢治、大脳基底核と報酬予測 (http://www.cns.atr.jp/~doya/naist/mathsci/icns07.pdf)

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