大脳基底核 (Basal ganglia)
構成
大脳基底核は、以下の4つの神経核から構成される
1) 線条体 (striatum)：尾状核 (caudate nucleus), 被殻 (putamen), 腹側線条体 (ventral striatum) 腹側線条体は側坐核 (nucleus accumbens)を含む
2) 淡蒼球 (globus pallidus): 淡蒼球外節 (external segment of the globus pallidus: GPe)、淡蒼球内節 (internal segment of the globus pallidus: GPi)
3) 視床下核 (subthalamic nucleus: STN)
4) 黒質 (substantia nigra): 黒質網様部 (substantia nigra pars reticulata: SNr), 黒質緻密部 (substantia nigra pars comacta: SNc)
経路
入力部：線条体、視床下核
大脳皮質の広い領域から興奮性入力を受ける
入力部の情報は以下の3つの経路によって、出力部である淡蒼球内節や黒質網様部に送られる
１）直接路 (direct pathway)：線条体の投射ニューロンのうち、ドーパミンD1受容体、γアミノ酪酸 (γ-aminobutyric acid: GABA)、P物質 (substance P)を持っているニューロンが、直接、淡蒼球内節・黒質網様部に投射している経路
２）間接路 (indirect pathway): 線条体の投射ニューロンのうち、ドーパミンD2受容体、GABA、エンケファリン (enkephalin)を持っているニューロンが、淡蒼球外節に投射し、視床下核を経由して、多シナプス性に淡蒼球内節・黒質網様部に至る経路
３）ハイパー直接路 (hyperdirect pathway): 大脳皮質から入力を受けた視床下核ニューロンが、淡蒼球内節・黒質網様部に投射している経路。ハイパー直接路は、大脳皮質から興奮性入力を直接路、間接路よりも速く、淡蒼球内節・黒質網様部に伝えている
尾状核 caudate nucleus
目の動きの生成などの運動や、学習・報酬予測などに関わる
罰の予測などの感情の処理にも因果的に深くかかわる場所がある
→予測のバランスが崩れると頭から離れない不安へと発展
被殻 Putamen
強化学習の役割を担う
入力：大脳皮質の運動野、体性感覚野から神経伝達物質、視床の髄板内核、黒質
出力：淡蒼球、視床→大脳皮質の運動前野、補足運動野