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三叉神経中脳路核ニューロンの興奮性制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 14370597
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能系基礎歯科学
研究機関大阪大学

研究代表者

姜 英男  大阪大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (50177755)

研究分担者 小林 真之  大阪大学, 大学院・歯学研究科, 講師 (00300830)
齋藤 充  大阪大学, 大学院・歯学研究科, 助手 (50347770)
石井 久淑  北海道医療大学, 歯学部, 講師 (00275489)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
14,000千円 (直接経費: 14,000千円)
2004年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2003年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2002年度: 8,600千円 (直接経費: 8,600千円)
キーワード三叉神経中脳路核ニューロン / 一次感覚ニューロン / 咀嚼運動 / hチャネル / Na^+-K^+ポンプ / A電流 / 電位依存性Na^+チャネル / ギャップ結合チャネル / 一時感覚ニューロン / 筋紡錘 / 歯根膜 / 電位依存性K^+チャネル / 4-アミノピリジン / Na^+ / K^+ポンプ
研究概要

(1)MTNニューロンにおけるhチャネルとNa^+-K^+の機能協関
h電流を十分脱活性化した状態から過分極パルスをかけh電流を新たに活性化すると、立ち上がりの速い外向き電流に続き、h電流自体がウアバイン感受性電流として現れるという予想外の結果が得られた。最近、過分極パルスのオンセット時にはNa^+-K^+輸送体のNa^+結合部にNa^+が瞬時に捕捉され、膜に発現している全輸送体が一斉に準備状態になるとされている。この準備状態で、過分極パルスにより活性化されたh電流によりNa^+の流入が生じるやいなや、立ち上がりの速いポンプ電流が生じ、hチャネルの周辺にコマンドパルス以上の過分極をもたらし、さらなるhチャネルの活性化が生じたものと考えられる。このことは、ウアバインによるh電流電位依存性活性化曲線の過分極方向への移動により実証された。逆向きの電流を生じるチャネル系でありながら、機能協関が存在する可能性が認められた。
(2)MTNニューロンにおけるインパルスのトラフィッキング機構
細胞体へ脱分極パルスを注入して発生させた活動電位(S-AP)と、幹軸索を刺激し発生させた活動電位(A-AP)の不応期・振幅・持続時間を比較した。その結果、S-APとA-APでは、活動電位の再分極に対する4-AP感受性K^+電流の関与が異なる可能性が示された。細胞体膜の中央部から記録を行なうと、短い電流パルスによって生じるS-APは電気緊張性応答の下降相から生じることから、パッチ電極と活動電位発生部位が電気緊張的に離れていることを示している。このS-AP発生の遅延は4-AP投与によって短縮したが、幹軸索基部から記録を行なうと、遅延は非常に小さく、4-APによって変化しなかった。これらの結果から、MTNニューロンの細胞体及び幹軸索における4-AP感受性K^+チャネルの分布は異なっており、S-APとA-APの形成に関与していることが明らかとなった。従って、細胞体へのシナプス入力によって生じたインパルス列は、末梢枝から上行してくるものと異なるパターンを持つことが示唆された。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (14件) 文献書誌 (12件)

  • [雑誌論文] Bidirectional interactions between h-channels and Na^+-K^+ pumps in mesencephalic trigeminal neurons.2004

    • 著者名/発表者名
      Kang, Y. et al.
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience 24

      ページ: 3694-3702

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of granisetron and vagotomy on c-fos mRNA expression in the rat medulla oblongata as assessed by in situ hybridization.2004

    • 著者名/発表者名
      Endo, T. et al.
    • 雑誌名

      Biomedical Research 25

      ページ: 229-235

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Bidirectional interactions between h-channels and Na^+-K^+ pumps in mesencephalic trigeminal neurons.2004

    • 著者名/発表者名
      Kang, Y. et al.
    • 雑誌名

      J Neurosci 24

      ページ: 3694-3702

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of granisetron and vagotomy on c-fos mRNA expression in the rat medulla oblongata as assessed by in situ hybridization.2004

    • 著者名/発表者名
      Endo, T. et al.
    • 雑誌名

      Biomed Res 25

      ページ: 229-235

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Bidirectional interactions between h-channels and Na^+-K^+ pumps in mesencephalic trigeminal neurons.2004

    • 著者名/発表者名
      Kang, Y.et al.
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience 24(14)

      ページ: 3694-3702

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] The involvement of 5-HT_3 and 5-HT_4 receptors in anticancer drug-induced emesis.2003

    • 著者名/発表者名
      Minami, M. et al.
    • 雑誌名

      Biogenic Amines 17

      ページ: 251-269

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reduced inhibition and increased output of layer II neurons in the medial entorhinal cortex in a model of temporal lobe epilepsy.2003

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, M.et al.
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience 23(24)

      ページ: 8471-8479

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Reduced inhibition of dentate granule cells in a model of temporal lobe epilepsy.2003

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, M.et al.
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience 23(6)

      ページ: 2440-2452

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Molecular basis underlying GABA_A responses in rat mesencephalic trigeminal neurons.2002

    • 著者名/発表者名
      Ishii, H., Kang, Y.
    • 雑誌名

      NeuroReport 13

      ページ: 251-269

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Influence of tooth-loss and concomitant masticatory alterations on cholinergic neurons in rats : immunohistochemical and biochemical studies.2002

    • 著者名/発表者名
      Terasawa, H. et al.
    • 雑誌名

      Neuroscience Research 43

      ページ: 373-379

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The role of Ca^<2+>-dependent cationic current in generating gamma frequency rhythmic bursts : modeling study.2002

    • 著者名/発表者名
      Aoyagi, T. et al.
    • 雑誌名

      Neuroscience 115

      ページ: 1127-1138

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular basis underlying GABA_A responses in rat mesencephalic trigeminal neurons.2002

    • 著者名/発表者名
      Ishii, H., Kang, Y.
    • 雑誌名

      Neuro Report 13

      ページ: 251-269

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Influence of tooth-loss and concomitant masticatory alterations on cholinergic neurons in rats : immunohistochemical and biochemical studies.2002

    • 著者名/発表者名
      Terasawa, H. et al.
    • 雑誌名

      Neurosci Res 43

      ページ: 373-379

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The role of Ca^<2+>-dependent cationic current in generating gamma frequency rhythmic bursts : modeling study.2002

    • 著者名/発表者名
      Aoyagi, T. et al.
    • 雑誌名

      Neurosci 115

      ページ: 1127-1138

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kang, Y. et al.: "Bidirectional interactions between h-channels and Na^+-K^+ pumps in mesencephalic trigeminal neurons"Journal of Neuroscience. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi, M. et al.: "Reduced inhibition and increased output of layer II neurons in the medial entorhinal cortex in a model of temporal lobe epilepsy"Journal of Neuroscience. 23(24). 8471-8479 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi, M. et al.: "Reduced inhibition of dentate granule cells in a model of temporal lobe epilepsy"Journal of Neuroscience. 23(6). 2440-2452 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Minami M. et al.: "The involvement of 5-HT_3 and 5-HT_4 receptors in the anti-cancer drug-induced emesis"Biogenic Amines. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ishii H. et al.: "Molecular basis underlying GABA_A responses in rat mesencephalic trigeminal neurons"Neuro Report. 13. 2265-2270 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Aoyagi T. et al.: "The role of Ca^<2+>-dependent cationic current in generating gamma frequency rhythmic bursts : modeling study"Neuroscience. 115. 1127-1138 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Fukai T. et al.: "Modeling the layer V cortical pyramidal neurons showing theta-rhythmic firing in the presence of muscarine"Neurocomputing. 44・46. 103-108 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Terasawa H. et al.: "Influence of tooth-loss and concomitant masticatory alterations on cholinergic neurons in rats : immunohistochemical and biochemical studies"Neuroscience Research. 43. 373-379 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi M. et al.: "Functional anatomy of chemical senses in the alert monkey revealed by positron emission tomography"European Journal of Neurosciece. 16. 975-980 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Aoyagi T. et al.: "A bursting mechanism of chattering neurons based on Ca^<2+>-dependent cationic currents"Neurocomputing. 38-40. 93-98 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takada M. et al.: "Immunohistochemical localization of voltage-gated calcium channels in substantia nigra dopamine neurons"European Journal of Neuroscience. 13. 757-762 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 銅谷 賢治 他 編著: "脳の情報表現 ニューロン・ネットワーク・数理モデル"朝倉書店. 216 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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