1999 Fiscal Year Annual Research Report

モルモット単離小脳を用いたin vitro学習系の開発

Research Project

Project/Area Number	10877356
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	桐野豊東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (10012668)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	川原茂敬東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助手 (10204752)
Keywords	瞬目反射 / 古典的条件付け / 学習 / モルモット / 小脳 / 海馬 / 除脳
Research Abstract	学習記憶の神経回路メカニズムを明らかにする研究の一環として、除脳標本を用いた実験系を開発した。瞬目反射条件付けは音を条件刺激(CS)とし、眼瞼刺激を無条件刺激(US)とするパブロフ型条件付けであり、音のみで瞼を閉じる(CR)ようになる。この学習には小脳および脳幹が必須であることが知られている。 1.除脳標本の作成モルモットをイソフルラン吸入麻酔下に、片側総頚動脈の結索・気管カニューレの挿入を行った。その後、大脳皮質および海馬を吸引除去して脳幹部を露出し、スパーテルにより視床と上丘を離断し、間脳および大脳をすべて吸引除去した。麻酔停止2時間後より条件付けを開始した。 2.遅延課題による条件づけまず、Interstimulus interval(ISI)が250msの標準的な遅延課題で条件付けを行ったところ、約300回で学習率(CR%)が80%に達した。CRの出現するタイミングはUSの直前であり、CSの意味とともにタイミングも正しく学習されることが明らかとなった。また、ISIが400msの遅延課題も学習することが可能であり、約400回でCR%が80%に達した。この実験系の確立により、ISIの異なる場合にタイミングがどこで学習されるか、また、意味の学習とタイミングの学習のメカニズムの相違を神経回路レベルで検討することが可能になった。 3.トレース課題による条件付け次に、CSとUSが時間的に離れているトレース課題を行った。この課題はトレース間隔(TI)が長い場合(>500ms)、ウサギでは海馬の損傷により学習が顕著に傷害を受ける。除脳モルモットに対しTIが100-500msの条件付けを行うと、TIが長くなるに連れ学習速度は顕著に減少したが、500msにおいても学習する場合が認められた。このことはトレース課題の基本回路も小脳-脳幹にあることを示唆している。

Research Products

(12 results)

All Other

All Publications (12 results)

[Publications] Susumu Tomita: "Interaction of a Neuron-specific Protein Containing PDZ Domains with Alzheimer's Amyloid Precursor Protein"J. Biol. Chem.. 274. 2243-2254 (1999)
[Publications] Kanae Ando: "Role of Phosphorylation of Alzheimer's Amyloid Precursor Protein during Neuronal Differentiation"J. Neurosci.. 19. 4421-4427 (1999)
[Publications] Satoshi Watanabe: "Glutamate Induces Cl^- and K^+ Currents in the Olfactory Interneurons of a Terrestrial Slug"J. Comp. Physiol. A. 184. 553-562 (1999)
[Publications] 渡辺恵: "ナメクジの嗅覚-味覚連合学習(シリーズ学習・記憶の生物物理学)"放射線科学. 42. 26-34 (1999)
[Publications] 川原茂敬: "瞬目反射条件付けと小脳・海馬(シリーズ学習・記憶の生物物理学)"放射線科学. 42. 252-259 (1999)
[Publications] 川原茂敬: "遺伝子変異マウスの瞬目反射条件付け(特集号「脳・神経研究の最先端-その発生機構から高次脳機能まで」)"実験医学増刊. 17(16). 153-158 (1999)
[Publications] 渡辺恵: "ナメクジにおける嗅覚-味覚連合学習(特集号「神経回路形成と機能発達」)"蛋白質核酸酵素. 45. 380-386 (2000)
[Publications] 桐野豊編著: "基礎薬学・物理化学スタディガイド"廣川書店. 219 (1999)
[Publications] 桐野豊編著: "基礎薬学・物理化学(改訂版)"廣川書店. 460 (1999)
[Publications] 桐野豊編著: "生命薬学シリーズ・物理化学(上)"共立出版. 217 (1999)
[Publications] 桐野豊編著: "生命薬学シリーズ・物理化学(下)"共立出版. 250 (1999)
[Publications] 渡辺恵、桐野豊: "無脊椎動物の脳の働き「脳研究への招待」(小幡邦彦編)"共立出版. ((印刷中))

1999 Fiscal Year Annual Research Report

モルモット単離小脳を用いたin vitro学習系の開発

Principal Investigator

桐野 豊 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (10012668)

Research Products

[Publications] Susumu Tomita: "Interaction of a Neuron-specific Protein Containing PDZ Domains with Alzheimer's Amyloid Precursor Protein"J. Biol. Chem.. 274. 2243-2254 (1999)

[Publications] Kanae Ando: "Role of Phosphorylation of Alzheimer's Amyloid Precursor Protein during Neuronal Differentiation"J. Neurosci.. 19. 4421-4427 (1999)

[Publications] Satoshi Watanabe: "Glutamate Induces Cl^- and K^+ Currents in the Olfactory Interneurons of a Terrestrial Slug"J. Comp. Physiol. A. 184. 553-562 (1999)

[Publications] 渡辺 恵: "ナメクジの嗅覚-味覚連合学習(シリーズ 学習・記憶の生物物理学)"放射線科学. 42. 26-34 (1999)

[Publications] 川原茂敬: "瞬目反射条件付けと小脳・海馬(シリーズ 学習・記憶の生物物理学)"放射線科学. 42. 252-259 (1999)

[Publications] 川原茂敬: "遺伝子変異マウスの瞬目反射条件付け(特集号「脳・神経研究の最先端-その発生機構から高次脳機能まで」)"実験医学増刊. 17(16). 153-158 (1999)

[Publications] 渡辺 恵: "ナメクジにおける嗅覚-味覚連合学習(特集号「神経回路形成と機能発達」)"蛋白質核酸酵素. 45. 380-386 (2000)

[Publications] 桐野 豊 編著: "基礎薬学・物理化学 スタディガイド"廣川書店. 219 (1999)

[Publications] 桐野 豊 編著: "基礎薬学・物理化学(改訂版)"廣川書店. 460 (1999)

[Publications] 桐野 豊 編著: "生命薬学シリーズ・物理化学(上)"共立出版. 217 (1999)

[Publications] 桐野 豊 編著: "生命薬学シリーズ・物理化学(下)"共立出版. 250 (1999)

[Publications] 渡辺 恵、桐野 豊: "無脊椎動物の脳の働き「脳研究への招待」(小幡邦彦 編)"共立出版. ((印刷中))

桐野豊東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (10012668)

[Publications] 渡辺恵: "ナメクジの嗅覚-味覚連合学習(シリーズ学習・記憶の生物物理学)"放射線科学. 42. 26-34 (1999)

[Publications] 川原茂敬: "瞬目反射条件付けと小脳・海馬(シリーズ学習・記憶の生物物理学)"放射線科学. 42. 252-259 (1999)

[Publications] 渡辺恵: "ナメクジにおける嗅覚-味覚連合学習(特集号「神経回路形成と機能発達」)"蛋白質核酸酵素. 45. 380-386 (2000)

[Publications] 桐野豊編著: "基礎薬学・物理化学スタディガイド"廣川書店. 219 (1999)

[Publications] 桐野豊編著: "基礎薬学・物理化学(改訂版)"廣川書店. 460 (1999)

[Publications] 桐野豊編著: "生命薬学シリーズ・物理化学(上)"共立出版. 217 (1999)

[Publications] 桐野豊編著: "生命薬学シリーズ・物理化学(下)"共立出版. 250 (1999)

[Publications] 渡辺恵、桐野豊: "無脊椎動物の脳の働き「脳研究への招待」(小幡邦彦編)"共立出版. ((印刷中))