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トリ層状核における両耳間時間差検出機構の解明

Research Project

Project/Area Number 20019022
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

久場 博司  Kyoto University, 医学研究科, 講師 (10362469)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥7,400,000 (Direct Cost: ¥7,400,000)
Fiscal Year 2009: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000)
Fiscal Year 2008: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000)
Keywords神経科学 / 生理学 / 聴覚 / 活動電位 / チャネル / シナプス / 周波数
Research Abstract

トリ層状核(NL)神経細胞はシナプス入力の同時検出器として働き,両耳に到達する音の時間差(両耳間時間差:ITD)を検出することにより音源定位に関わる.NLには音の周波数に対応した機能局在があり,ITDは特徴周波数(CF)毎のNL細胞により検出される.本研究では,ヒヨコを用いてNLの機能解析をCF領域毎に行うことにより,音源定位の神経回路機構を明らかにすることを目的としている.これまで申請者は,NLにおいてKチャネルとHCNチャネルの発現量,Naチャネルの軸索分布,さらには抑制性シナプス入力がCF領域に応じて異なり,このことがNLの各CF領域での正確なITD検出の実現に重要であることを明らかにしてきた.
本年度はさらにNLにおけるCaチャネル分布について調べ,NLの低いCF領域の細胞では高いCF領域の細胞に比べて低閾値活性型のCa電流が約3倍大きく,このことにより脱分極通電開始時と過分極通電後に脱分極性のhumpが生じることを明らかにした.次に,二光子レーザー顕微鏡を用いてNL細胞の各コンパートメントにおける活動電位発生中の[Ca^<2+>]_i変化を測定することにより,この低閾値活性型のCaチャネルは樹状突起に多く存在することを明らかにした.そこで,さらに数理的な解析を行った結果,この樹状突起に存在ずる低閾値活性型のCaチャネルは低い周波数(200-500Hz)のシナプス入力を増強することによりITD検出精度を向上する効果をもつことを明らかにした.以上のことから,NLでは樹状突起における低閾値活性型Caチャネルの発現量がCF領域に応じて異なり,このことが正確なITD検出に重要であることが分かった.

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2009 2008

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Roles of axonal sodium channels in precise auditory time coding at. nucleus magnocellularis of the chick2009

    • Author(s)
      Kuba H., Ohmori, H
    • Journal Title

      J. Physiol. (Lond.) 587

      Pages: 87-100

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sound-intensity-dependent compensation for the small interaural time difference cue for sound source localization2008

    • Author(s)
      Nishino, E., Yamada, R., Kuba, H Hioki, H., Furuta, T., Kaneko , T., Ohmori, H
    • Journal Title

      J Neurosci 28

      Pages: 7153-7164

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Tonotopic specializations of auditory coincidence detectors in birds2009

    • Author(s)
      Kuba H
    • Organizer
      Neuroscience 2009
    • Place of Presentation
      Chicago
    • Year and Date
      2009-10-17
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Precisely timed inhibition for processing interaural time difference cueat low frequency in the nucleus laminaris of birds2009

    • Author(s)
      Yamada R, Okuda H, Nishino E, Kuba H, Ishii T, Ohmori H
    • Organizer
      Neuroscience 2009
    • Place of Presentation
      Chicago
    • Year and Date
      2009-10-17
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Roles of phase-locked inhibition for auditory coincidence detection in the nucleus laminaris of birds2009

    • Author(s)
      Yamada R, Okuda H, Nishino E, Kuba H, Ishii T, Ohmori H
    • Organizer
      第32回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2009-09-16
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Axonal mechanisms underlying precise temporal coding in avian cochlea nucleus2009

    • Author(s)
      Kuba H, Ohmori H
    • Organizer
      IUPS2009
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2009-07-27
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Roles of phase-locked inhibition for processing interaural time difference cue in the nucleus laminaris of birds2009

    • Author(s)
      Yamada R, Okuda H, Nishino E, Kuba H, Ishii T, Ohmori H
    • Organizer
      IUPS2009
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2009-07-27
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Distribution of axonal Na channels for precise spike timing in an auditory relay neuron2008

    • Author(s)
      Kuba, H
    • Organizer
      Neuroscience 2008
    • Place of Presentation
      Washington, DC
    • Year and Date
      2008-11-15
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2018-03-28  

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