大脳皮質のGABA作動性細胞の神経結合パターンとシナプス伝達の解析

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09480235
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 川口 泰雄 理化学研究所, 運動回路網研究チーム, チームリーダー(研究職) (40169694)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 加藤 聡子 理化学研究所, 運動回路網研究チーム, テクニカルスタッフ( ; 窪田 芳之 理化学研究所, 運動回路網研究チーム, 研究員 (90192567)
• Keywords: 大脳皮質 / GABA / 非錐体細胞 / ノルアドレナリン / ソマトスタチン / コレシストキニン

Research Abstract

脳幹部の青斑核から来ているノルアドレナリンは、皮質細胞からのGABAと共に、大脳皮質のニューロンの応答に影響を与えている。皮質内で、両者は相互作用する可能性もある。GABA作働性ニューロンに対するノルアドレナリンの作用を、ラットの前頭皮質で生理学的・薬理学的・免疫組織化学的手法を組み合わせて調べた。ノルアドレナリンはアルファ受容体を介して、錐体細胞にGABA作働性の抑制性電位を引き起こした。これはテトロドトキシンで抑えられ、GABAニューロンの興奮によると考えられたので、GABAニューロンのタイプごとにノルアドレナリンの作用を検討した。ラット前頭皮質のGABAニューロンは生理学的にFS細胞・LS細胞・RS/BS細胞に分けられるが、どれもノルアドレナリンによって細胞体の静止膜電位が影響を受けた。RS/BS細胞の中には、ペプチドのソマトスタチン・コレシストキニンを持つ細胞がある。FS細胞・LS細胞・ソマトスタン細胞とコレシストキニン細胞の一部は、アルファ受容体を介して興奮するが、スパイク発射まで起こしたのは、ソマトスタン細胞とコレシストキニン細胞の一部だけであった。コレシストキニン細胞の中には、過分極を起こすものもあった。このように、ノルアドレナリンは錐体細胞に直接作用するだけでなく、発火・抑制様式の異なるGABA細胞のサブタイプを介して影響する。また、ノルアドレナリンのGABA細胞のサブタイプごとの作用は、同じく皮質の活性化に関与するアセチルコリンの作用とは異なる。ノルアドレナリンとアセチルコリンは、皮質のGABA作働性回路を異なる方法で制御して、皮質の活性状態に影響すると考えられる。

Research Products

• [Publications] Yasuo Kawaguchi: "Neurochemical features and synaptic connections of large physiologically-indentified GABAergic cells in the rat frontal cortex." Neuroscience. 85・3. 677-701 (1998)
• [Publications] Yasuo Kawaguchi: "Noradrenergic excitation and inhibition of GABAergic cell types in rat frontal cortex." Jounal of Neuroscience. 18・17. 6963-6976 (1998)
• [Publications] Toshihiko Aosaki: "Dopamine D1-like receptor activation excites rat atriatal large aspiny neurons in vitro." Jounal of Neuroscience. 18・14. 5180-5190 (1998)