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内環境知覚神経回路における周波数依存的情報生成機構の解明

Research Project

Project/Area Number 18021036
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionJikei University School of Medicine

Principal Investigator

加藤 総夫  Jikei University School of Medicine, 医学部, 教授 (20169519)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥4,800,000 (Direct Cost: ¥4,800,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2006: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000)
Keywords孤束核 / 内臟受容器 / 1次求心線維 / 放出確率 / 神経伝達物質放出 / シナプス伝達 / 短期可塑性 / 迷走神経背側運動核 / 内臓受容器
Research Abstract

延髄孤束複合体(dorsal vagal complex, DVC;孤束核NTSおよび迷走神経背側核DMX)の局所神経回路による内臓感覚情報処理のシナプス機構を解明することを目的として1次求心線維から2次ニューロンへの周波数伝達特性を脳スライス標本におけるパッチクランプ法を用いて解析した。Paired-pulse ratio値および頻回刺激に対するシナプス後応答の周波数特性frequency-dependency indexから、各ニューロンのシナプス応答をDMX_<high>型、DMX_<low>型、およびNTS型の3タイプに分類した。シナプス後電流の振幅-分散関係から全放出部位数、1放出部位あたりのEPSC振幅、および、放出確率を推定した結果、上記3種のシナプス応答の周波数特性の差異がシナプス前終末からの放出確率の差に起因し、DMX_<high>型シナプスにおいては低い放出確率を放出部位数の多さで「補う」ことによってNTS型シナプスと同程度のシナプス強度を得ている事実を見出した。伝達効率を犠牲にせずに周波数応答特性を確保する機構として重要である。これら3種のニューロン群にadenosineを投与し、その影響を解析した結果、NTSニューロンでは、adenosineによってpaired-pulse ratioの有意な増加が生じ、それに伴いfrequency-dependency indexが有意に増加した。一方、DMX_<low>型ニューロンにおいてはadenosine存在下もpaired-pulse ratioに有意な変化は認められなかった。以上の結果は、内因性プリンが、DVCのシナプスの伝達効率と周波数特性をシナプス伝達の特性に応じて弁別的に最適化しうる可能性を示している。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (16 results)

  • [Journal Article] Quantitative and immunohistochemical analysis of neuronal types in the mouse caudal nucleus tractus solitarius: Focus on GABAergic neurons2008

    • Author(s)
      Okada T, Tashiro Y, Kato F, Yanagawa Y, Obata K, Kawai Y
    • Journal Title

      J Chem Neuroanat 35

      Pages: 275-284

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      加藤総夫
    • Journal Title

      痛みの記憶と扁桃体シナプス可塑性 26

      Pages: 398-401

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      Pages: 992-1002

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    • Author(s)
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    • Journal Title

      Neuroscience 146

      Pages: 1425-1433

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      加藤総夫
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      医学のあゆみ 223

      Pages: 706-716

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      Ikeda R, Takahashi, Y, Inoue K, Kato F
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      J Physiol Sci 57Suppl

    • NAID

      130007038585

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      Pages: 103-113

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      加藤総夫
    • Journal Title

      神経化学 45

      Pages: 105-105

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      山本清文、野口 淳、加藤総夫
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      東京
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      2007-12-07
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      池田 亮、加藤総夫、丸毛啓史
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      第22回日本整形外科学会基礎学術集会
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      浜松
    • Year and Date
      2007-10-25
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  • [Presentation] Autonomic hypersensitivity and pain-related synaptic plasticity in the central nucleus of amygdala2007

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      Kato, F
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      Kyoto
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      Takano, K. and Kato, F
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      Kyoto
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      Takahashi, Y., Ikeda, R. & Kato, F
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      37th Annual meeting of the Society for Neuroscience
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      San Diego, USA
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  • [Presentation] Distinct target-dependent release properties underlie distinct frequency filtering at visceral afferent to second-order neuron synapses of the rat2007

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      Yamamoto, K., Imura, T., Noguchi, J. & Kato, F
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      37th Annual meeting of the Society for Neuroscience
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      San Diego, USA
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      加藤総夫、高橋由香里、池田 亮、岩瀬彩乃、井村泰子
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      2007年度 生理学研究所研究会・シナプス伝達ダイナミクス解明の新戦略-シナプス伝達の細胞分子調節機構
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      岡崎
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  • [Presentation] 痛みの情動の記憶は扁桃体中心核シナプスに書き込まれる2007

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      加藤総夫、池田亮、高橋由香里
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      第30回日本神経科学大会、第50回日本神経化学会、第17回日本神経回路学会大会合同大会
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      横浜
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      加藤総夫
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      東京
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  • [Presentation] 慢性痛に伴う情動変化の神経機構2007

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      加藤総夫
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      山本清文、井村泰子、野口 淳、加藤総夫
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      第30回日本神経科学大会、第50回日本神経化学会、第17回日本神経回路学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      横浜
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Published: 2006-04-01   Modified: 2018-03-28  

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