前頭前野機能を支える神経機構 ̶海馬−前頭前野路を中心に̶ Neural mechanisms underlying prefrontal functions - Focus on hippocampal‒prefrontal pathway 瀧田正寿（Masatoshi Takita, Ph.D.）産業技術総合研究所ヒューマンライフテクノロジー研究部門ヒトは高邁な精神を有するとされる一方で、精神状態は小分子で容易に変わる。これは、統合失調症やうつ病などの精神疾患が、その主症状だけでなく新規環境へ慣れ難い等の原始的行動不全を呈する様な階層性にも通じる。今日の映像再現技術を支える色の３原色の様に、前頭前野機能を支える神経機能要素の存在について探ることが当該研究目的である。前頭前野は、他からの情報を受容・統合して、認知行動を形成・制御する。その一つが海馬 −前頭前野グルタミン酸神経路であり、allocentric 情報を egocentric 情報に変換する機能構造を示す。ラットの本経路は作業記憶を担うとされ、長期増強／長期抑圧 1) の双方向性シナプス可塑性を有し、ドーパミンが調節する 2)。両伝達の同期性は可塑的情報統合過程に必須で、例えば脳内微小透析実験の結果、非同期状況がストレス適応不全を生じる 3）。その解剖について、扁桃体と相互連絡する海馬腹側部が、扁桃体と連絡しない中間部などを経由して前頭前野に至る一本道とされていたが、演者らの電気生理実験が「中間路と腹側路は生理機能が異なる（二路は前頭前野で集約）」ことを示唆し 4) 5)、今日、解剖的知見もある。この「二路」の生理学モデルは、心理モデルでは無理な説明になる秒レベルや中長期の作業記憶の多様性を容易に説明する。この中間路が、秒レベルの作業記憶を担い 6) 、前頭前野内で分岐する神経終末が GABA 神経の頭尾を挟む三角構造で双方向性フィードフォーワード調節（大／小信号を減／増幅：腹側路には無い）し 7)、GABAab 両受容体が寄与する 8) 報告などを交えて現段階の知見をレビューする。【参考文献】 1) Takita M 他 (1999) Induction of stable long-term depression in vivo in the hippocampal-prefrontal cortex pathway. Eur J Neurosci 11:4145-4148. 2) Gurden H 他 (2000) Essential role of D1 but not D2 receptors in the NMDA receptor-dependent long-term potentiation at hippocampal-prefrontal cortex synapses in vivo. J Neurosci 20:RC106. 3) Takita M 他 (2002) Sensitization of glutamate release and N-methyl-D-aspartate receptor response by transient dopamine pretreatment in prefrontal cortex of rats. Neurosci Lett 317:97-100. 4) Izaki Y 他 (2002) Local properties of CA1 region in hippocampo-prefrontal synaptic plasticity in rats. Neuroreport 13:469-472. 5) Kawashima H 他 (2006) Cooperativity between hippocampal-prefrontal short-term plasticity through associative long-term potentiation. Brain Res 1109:37-44. 6) Izaki Y 他 (2008) Specific role of the posterior dorsal hippocampus-prefrontal cortex in short-term working memory. Eur J Neurosci 27:3029-3034. 7) Takita M 他 (2010) Synaptic plasticity dynamics in the hippocampal-prefrontal pathway in vivo. Neuroreport 21:68-72. 8) Takita M 他 (2007) In vivo temporal property of GABAergic neural transmission in collateral feed-forward inhibition system of hippocampal-prefrontal pathway. Brain Res 1150:69-73.