2004 Fiscal Year Annual Research Report
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14540636
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| Research Institution | Teikyo University |
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Principal Investigator |
菅原 美子 帝京大学, 医学部, 講師 (20082191)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
桑名 俊一 帝京大学, 医学部, 講師 (70129998)
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| Keywords | 弱電気魚 / モルミルス / 発電(EOD) / エコー行動 / 電気受容器 / 電気感覚 / 電気感覚葉(ELL) / 随伴放電(EOD) |
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| Research Abstract |
弱電気魚モルミルスは相手の放電(EOD)による電場の混信を避けるために混信回避行動を行う。パルス型放電種では,エコー行動ともいう。これは相手のEODに対し一定間隔を保って放電するもので,極端な場合は,9-16msの間隔をあけて追従放電を行い,逆平行姿勢(Anti-parallel display)をとる。これらの行動発現までの神経機構はわかっていない。本研究の最終目標は,この行動の発現までの過程を,(1)電気受容器での感覚情報処理と並列情報処理,(2)上位中枢での情報処理と統合,(3)発電系へのフィードバックについて、行動学的、神経解剖学的および神経生理学的に明らかにすることである。
本年度は、(1)行動学的方法を用いて、エコー行動を誘発するまでの神経回路の解析、および(2)電気感覚葉における可塑的情報処理過程について、ELLスライス標本を用いて単一ニューロンでの解析を行った。成果は、(1)電気的交信に相当するbroad電気刺激では、刺激受容からEOD発生まで平均11msの潜時で、周波数同調が観察された。感覚入力から運動出力まで11msというのは、感覚器と運動出力の反射時間としては、驚異的に短い。GABA受容体の増強剤存在下では同調は更に鋭くなることから、抑制性ニューロンによって制御されるEOD同調神経回路が予測された。しかしこれは反射時間には影響しない。(2)ELLニューロンのパッチ記録を行い、カリウムチャネルの局在性について調べた。MGニューロン(抑制性介在ニューロン)ではdelayed K channelは、樹状突起よりも細胞体に多く、可塑性惹起に重要なbroad spikeを形成していることが確認された。感覚入力はGABA性ニューロンで入力調節されることが示された。これらのことから、感覚器からEOD誘発までの神経回路網には随伴放電(EOCD)による促通的調節と抑制的調節の関与が示唆された。
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[Journal Article] Analysis of interneurones in the ELL of Gnathonemus petersii using Neuropharmacology, Immunohistochemistry and Modelling.2004
Author(s)
Engelmann, J., Sugawara, Y., von den Burg, E., Bacelo, J., Grant, K.
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Journal Title
FENS Abstract 1.2
Pages: A157.12
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[Journal Article] Sensory inputs modulate the frequency of electric organ discharges (EOD) in pulse-type weakly electric fish, Mormyrid.2004
Author(s)
Sugawara, Y, Haijima, S., Onishi, Y., Kuwana, S., Sugawara, T.
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Journal Title
Neuroscience Research 50, Suppl.1
Pages: S99
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