| Project/Area Number |
19700355
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Neurophysiology and muscle physiology
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
KOIKE Maki Hokkaido University, 電子科学研究所, 研究員 (60396702)
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| Project Period (FY) |
2007 – 2008
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2008)
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| Budget Amount *help |
¥3,750,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
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| Keywords | バーグマングリア / 脳由来神経栄養因子 / 登上線維 / シナプス抑圧 / AMPA受容体 / 小脳 / 脳スライス標本 / ライブイメージング / development / slice patch clamp / BDNF / cerebellum / AMPA receptor / live imaging / synaptic depression |
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| Research Abstract |
脳幹聴覚中継核calyx of Held で見られるシナプス抑圧に対するシナプス前・後機構の各要素の寄与が生後発達に伴いどのように変化するかを明らかにした。
その結果、生後発達に従って(1)シナプス前終末の伝達物質放出確率の減少、(2)シナプス後細胞のAMPA 受容体脱感作の減弱と回復時間の短縮、及び(3)グルタミン酸に対する感受性の減少の3 要素が関わることで、シナプス抑圧に対する受容体脱感作の寄与の減少に至ることが明らかとなった。
続いて小脳登上線維シナプスの発達シナプス競合による小脳回路の調節に焦点を当て、発生開始後14 日から18 日のニワトリ胚由来の小脳スライス標本を用い、電気生理学的および光学的な測定が可能となるような実験システムの確立を行い、中枢神経系の回路形成や恒常性維持に重要な神経栄養因子Brain derived neurotrophic factor (BDNF)の作用を検討した。小脳スライス標本に蛍光標識BDNF を投与し、BDNF とその受容体であるTrkB の挙動を観察した。
その結果、小脳の特徴的なグリア細胞であるバーグマングリア細胞に対して極めて特異的にBDNF が結合し、細胞内に取り込まれ突起内を輸送されることを見出した。
バーグマングリアに対するBDNF の生理機能は不明である。そこで、小脳スライス標本でバーグマングリア細胞からのwhole-cell 記録と、蛍光標識したBDNF の高精度ライブイメージングの同時測定ができる実験系を構築し、稼働に成功した。
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