視交叉上核ニュ-ロンの電気生理学的特性とシナプス伝達の解明

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01480129
• Research Institution: Kurume University
• Principal Investigator: 赤須 崇 久留米大学, 医学部, 教授 (60113213)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 蓮尾 博 久留米大学, 医学部, 講師 (90172882) ; 時政 孝行 久留米大学, 医学部, 助教授 (50155511)
• Keywords: 視交叉上核 / 静止・活動電位 / 興奮性シナプス後電位 / 抑制性シナプス後電位 / 細胞内微小電極法 / 脳スライス標本 / バゾプレッシン / ソマトスチタン

Research Abstract

視交叉上核は視神経交叉の上部にあり、サ-カディアンリズムの中枢部として生体リズムに重要な働きをなすと報告されている。本年度は、視交叉上核を含む500ミクロンの薄切標本を作成した。この神経核は、比較的小型の神経が非常に密に集まっており、顕微鏡下に容易に確認できる。このスライス標本を、酸素とグルコ-スを含み、36℃に加温した人工脳脊髄液を灌流した。はじめに細胞外記録法を用いて同神経核からの自発性神経活動(インパルス)が記録された。脳内で伝達物質として既に知られている物質をスライス標本に与えたところ、セロトニンやカルバコ-ルは強く発火頻度を抑制した。神経ペプチドとして知られているバゾプレッシンは興奮性を増大させ、ソマトスタチンは強い頻度抑制作用を生じた。単一細胞に3M KCIを封入した細胞内微小電極を刺入し、細胞内記録に成功した。視交叉上核の約3割程度の細胞から自発活動が記録された。静止電位は-55から-70mVであった。100から200msの外向きの矩形波電流を与えると膜は脱分極し、活動電位が発生した。この脱分極バルスに応じて2種類の反応が見られた。即ち、脱分極パルスの初期にのみ活動電位が発生するphasic type、パルス全般にわたって発火するtonic typeの2種類の細胞である。活動電位は、スパイクに脱分極の続くタイプ及び長い後過分極を持つタイプであった。過分極性のパルスを与えると、その持続時間中にコンダクタンスが上昇することが見い出されたが、この原因については現在不明である。さらに同神経核への神経入力について調べた。反対側に刺激電極を置き、電気刺激を行なうと速い興奮性シナプス後電位(EPSP)が発生し、活動電位が誘起される。従って、反対側からの速い情報の交換が行なわれている。さらに2種類の抑制性シナプス後電位(IPSPやLHP)と思われる過分極性の反応が記録され、これらの性質について現在分析中である。

Research Products

• [Publications] Tokimasa,T.: "Histamine H_2 receptor mediates postsynaptic execitation and presynaptic inhibition in sbumucous plexus neurons of the guineaーpig" Neuroscince. 28. 735-744 (1989)
• [Publications] Akasu,T.: "Adrenaline inhibits muscarinic transmission in bullfrog sympathetic ganglia" Pflugers Archiv European Journal of Physiology. 413. 616-621 (1989)
• [Publications] Nishimura,T.: "5ーHydroxytryptamine produces presynaptic faciliation of cholinergic transmission in rabbit parasympathetic ganglia" Journal of the Autonomic Nervous System. 26. 251-260 (1989)
• [Publications] Nishimura,T.: "Frequency dependent inhibition of the nicotinic transmission by serotonin in vesical pelvic ganglia of the rabbit" Neuroscience Letters. 103. 179-184 (1989)
• [Publications] Akasu,T.: "Potassium currents in submucous neurones of guineaーpig caecum and their synaptic modification" Journal of Physiology. 416. 571-588 (1989)
• [Publications] Gallagher,J.P.: "Excitatory amino acidーreceptorーmediated EPSPs in rat dorsolateral septal nucleus neurones in vitro" Journal of Physiology. 418. 353-365 (1989)
• [Publications] Tokimasa,T.: "Cyclic AMP regulates an inward rectifying sodiumーpotassium current in dissociated bullーfrog sympathetic neurones" Journal of Physiology. 420. 409-429 (1990)
• [Publications] Akasu,T.: "Calciumーdependent chloride current in neurones of the rabbit pelvic parasympathetic ganglia" Journal of Physiology. 422. 303-320 (1990)
• [Publications] Tsurusaki,M.: "α_2ーAdrenoceptors mediate the inhibition of cholinergic transmission in parasympathetic ganglia of the rabbit urinary bladder" Synapse. (1990)
• [Publications] Tokimasa,T.: "Extracellular calcium ions are required for muscarineーsensitive potassium current in bullfrog sympathetic neurons" Journal of the Autonomic Nervous System. (1990)
• [Publications] Tokimasa,T.: "ATP regulates muscarineーsensitive potassium current in dissociated bullーfrog primary afferent neurones" Journal of Physiology. (1990)
• [Publications] Akasu,T.: "Reduction of the Nーtype calcium current by noradrenaline in neurones of rabbit vesical parasympathetic ganglia" Journal of Physiology. (1990)
• [Publications] Akasu,T.: "Central Cholinergic Synaptic Transmission" Birknauser Verlag, 323 (1989)
• [Publications] Koketsu,K.: "Presynaptic Regulation of Neurotransmitter Release" Freund Publishing House Ltd., (1990)