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嗅覚中枢ニューロンの同期活動と嗅覚学習の解析

Research Project

Project/Area Number 17790032
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Physical pharmacy
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

渡邉 恵 (渡辺 恵)  東京大学, 大学院薬学系研究科, 助手 (80302610)

Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords嗅覚 / 中枢神経系 / 軟体動物 / 神経振動 / 神経回路モデル / カルシウムイメージング / 共焦点顕微鏡 / 一酸化窒素 / チャコウラナメクジ / 連合学習 / 局所場電位 / グアニル酸シクラーゼ / 同期振動 / 前脳
Research Abstract

前脳の神経回路のコンピューターモデルを作成し,匂い刺激時の神経活動パターンのダイナミクスを再現した.前脳では局所場電位の振動が定常的に生じている.これは前脳の全体でほぼ同期しているが,先端部と基部でわずかに時間差がある.匂い刺激は局所場電位の振動数を増加させ,先端部と基部の時間差を減少させる.また局所場電位はバースティングニューロンの自発活動とその相互作用によって作られると考えられ,その修飾は一酸化窒素によると考えられている.バースティングニューロンのモデルは,ボルテージクランプによる電位依存性チャネルのデータを取り入れたHodgkin-Huxleyタイプのモデルとして,ニューロンどうしの結合は電気シナプスによると仮定した.一酸化窒素は電位依存性カルシウムチャネルを活性化すると考えた.自発発火頻度をニューロンごとに少しずつ変え,それらを1列に並べることで,先端部と基部における活動の時間差を再現することができた.匂い刺激時の振動数と時間差の変化のタイムコースは,一酸化窒素の放出が基部に限局しているモデルでは再現できたが,先端部や前脳全体で一酸化窒素が放出されるモデルでは再現できないことがわかった.
また前脳をカルシウム感受性色素(rhod-2AM)で染色し,ディスク共焦点レーザー顕微鏡を用いて測定することで,多数のニューロンの活動を高い解像度で高速に測定することが可能であることが明らかになった.これにより自発活動を持つニューロンや,匂い刺激に応答するニューロンの分布を明らかにすることが可能であることが示された。

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2007 2006 Other

All Journal Article (9 results)

  • [Journal Article] Selective calcium imaging of olfactory interneurons in a land mollusk2007

    • Author(s)
      Watanabe S.et al.
    • Journal Title

      Neuroscience Letters (in press)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Mapping of odor-related neuronal activity using a fluorescent derivative of glucose2006

    • Author(s)
      Ito I.et al.
    • Journal Title

      Neuroscience Letters 398

      Pages: 224-229

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Depletion of serotonin selectively impairs short-term memory without affecting long-term memory in odor learning in the terrestrial slug Limax valentianus2006

    • Author(s)
      Shirahata T.et al.
    • Journal Title

      Learning and Memory 13

      Pages: 267-270

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] In vitro odor-aversion conditioning in a terrestrial mollusk2006

    • Author(s)
      Inoue T.et al.
    • Journal Title

      Journal of Neurophysiology 95

      Pages: 3898-3903

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] The procerebrum is necessary for odor-aversion learning in the terrestrial slug Limax valentianus2006

    • Author(s)
      Kasai Y.et al.
    • Journal Title

      Learning and Memory 13

      Pages: 482-488

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Air movement evokes electro-olfactogram oscillations in the olfactory epithelium and modulates olfactory processing in a slug2006

    • Author(s)
      Ito I.et al.
    • Journal Title

      Journal of Neurophysiology 96

      Pages: 1939-1948

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Mapping of odor-related neuronal activity using a fluorescent derivative of glucose

    • Author(s)
      Ito I.et al.
    • Journal Title

      Neurosci.Lett. (in press)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Depletion of serotonin selectively impairs short-term memory without affecting long-term memory in odor learning in the terrestrial slug Limax valentianus.

    • Author(s)
      Shirahata T. et al.
    • Journal Title

      Learn.Memory (in press)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] In vitro odor-aversion conditioning in a terrestrial mollusk.

    • Author(s)
      Inoue T. et al.
    • Journal Title

      J.Neurophysiol. (in press)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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