2003 Fiscal Year Annual Research Report

ナメクジを先達とする匂い認識・学習の分子神経機構

Research Project

Project/Area Number	15390010
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)	松尾亮太東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助手 (40334338) 渡辺恵東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助手 (80302610)
Keywords	ナメクジ / 神経可塑性 / シナプス電位 / 前脳 / 嗅覚学習 / 遺伝子発現 / differential display
Research Abstract	ナメクジの嗅覚学習に伴って脳内で生じる情報伝達の変化を明らかにする目的で,前脳においてシナプス可塑性が存在するかどうかを調べた.前脳に対する嗅覚性の入力線維として特に重要な触角神経束を単発電気刺激すると,前脳に誘発電位が生じた.そこで次に触角神経束に頻回電気刺激を与えると,それに続いて誘発電位のうち潜時の長い陽性成分の振幅が約50%増加し,この変化は2時間以上にわたって持続した.潜時が短い陰性成分の振幅には変化が生じなかった.陰性成分は入力線維の発火と,これによって引き起こされる前脳ニューロンの活動電位を反映したものであること,陽性成分は前脳における抑制性シナプス電位を反映したものであると考えられた.これらの結果は,ナメクジの前脳においてシナプス可塑性が存在することを示している.このような可塑性が学習の神経基盤を担っている可能性が考えられる. 一方、嗅覚学習記憶の維持に必要な遺伝子を単離する目的で、ナメクジに嗅覚-味覚連合学習をさせた際に前脳で発現変化する遺伝子の探索を行った。条件刺激としてニンジンジュース、無条件刺激として1%硫酸キニジン溶液を用いた条件付けを行い、3時間後の前脳を摘出し、約100primerペアを用いたdifferential displayを行った結果、4種類の遺伝子の誘導を見出した。得られた遺伝子は全て後期遺伝子様の発誘導様式を示し、これらのうちの一つはヒトやマウスで見出されているCD39L2やCD39L4にホモロジーを持つectonucleotidaseであり、もう一つはO-glycosylationを受けて細胞外に放出される低分子量の分泌タンパクであった。

Research Products

(9 results)

All Other

All Publications (9 results)

[Publications] Watanabe, S., Inoue, T., Kirino, Y.: "Contribution of excitatory chloride conductance in the determination of the direction of traveling waves in an olfactory center."J.Neurosci.. 23. 2932-2938 (2003)
[Publications] Ito, I., Watanabe, S., Kimura, T., Kirino, Y., Ito, E.: "Negative relationship between odor-induced spike activity and the spontaneous oscillations in the primary olfactory system of terrestrial slug Limax marginatus."Zool.Sci.. 20. 1327-1335 (2003)
[Publications] Ito, I., Watanabe, S., Kimura, T., Kirino, Y., Ito, E.: "Distributions of GABA immunoreactive and acetylcholinesterase-contanig cells in the primary olfactory system in the terrestrial slug Limax marginatus."Zool.Sci.. 20. 1337-1346 (2003)
[Publications] Inoue, T., Inokuma, Y., Watanabe, S., Kirino, Y.: "In vitro study of odor-evoked behavior in a terrestrial mollusk."J.Neurophysiol.. 91. 372-381 (2004)
[Publications] Murakami, M., Watanabe, S., Inoue, T., Kirino, Y.: "Odor-evoked responses in the olfactory center neurons in the terrestrial slug."J.Neurobiol.. 58. 369-378 (2004)
[Publications] Ito, I., Kimura, T., Watanabe, S., Kirino, Y., Ito, E.: "Modulation of two oscillatory networks in the peripheral olfactory system by γ-aminobutyric acid, glutamate and acetylcholine in the terrestrial slug Limax marginatus."J.Neurobiol.. (in press).
[Publications] Shirahata, T., Watanabe, S., Kirino, Y.: "Distribution of serotonin-like immunoreactive neurons in the slug Limax valentianus."Cell Tiss.Res.. 315. 285-290 (2004)
[Publications] Watanabe, S., Shimozono, S., Kirino, Y.: "Optical recording of oscillatory neural activities in the molluscan brain."Neurosci.Lett.. (in press).
[Publications] 渡辺恵, 桐野豊: "ナメクジの匂い学習のメカニズム"Aroma Research. 4. 2-7 (2003)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

ナメクジを先達とする匂い認識・学習の分子神経機構

Principal Investigator

桐野 豊 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (10012668)

Research Products

[Publications] Watanabe, S., Inoue, T., Kirino, Y.: "Contribution of excitatory chloride conductance in the determination of the direction of traveling waves in an olfactory center."J.Neurosci.. 23. 2932-2938 (2003)

[Publications] Ito, I., Watanabe, S., Kimura, T., Kirino, Y., Ito, E.: "Negative relationship between odor-induced spike activity and the spontaneous oscillations in the primary olfactory system of terrestrial slug Limax marginatus."Zool.Sci.. 20. 1327-1335 (2003)

[Publications] Ito, I., Watanabe, S., Kimura, T., Kirino, Y., Ito, E.: "Distributions of GABA immunoreactive and acetylcholinesterase-contanig cells in the primary olfactory system in the terrestrial slug Limax marginatus."Zool.Sci.. 20. 1337-1346 (2003)

[Publications] Inoue, T., Inokuma, Y., Watanabe, S., Kirino, Y.: "In vitro study of odor-evoked behavior in a terrestrial mollusk."J.Neurophysiol.. 91. 372-381 (2004)

[Publications] Murakami, M., Watanabe, S., Inoue, T., Kirino, Y.: "Odor-evoked responses in the olfactory center neurons in the terrestrial slug."J.Neurobiol.. 58. 369-378 (2004)

[Publications] Ito, I., Kimura, T., Watanabe, S., Kirino, Y., Ito, E.: "Modulation of two oscillatory networks in the peripheral olfactory system by γ-aminobutyric acid, glutamate and acetylcholine in the terrestrial slug Limax marginatus."J.Neurobiol.. (in press).

[Publications] Shirahata, T., Watanabe, S., Kirino, Y.: "Distribution of serotonin-like immunoreactive neurons in the slug Limax valentianus."Cell Tiss.Res.. 315. 285-290 (2004)

[Publications] Watanabe, S., Shimozono, S., Kirino, Y.: "Optical recording of oscillatory neural activities in the molluscan brain."Neurosci.Lett.. (in press).

[Publications] 渡辺 恵, 桐野 豊: "ナメクジの匂い学習のメカニズム"Aroma Research. 4. 2-7 (2003)

桐野豊東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (10012668)

[Publications] 渡辺恵, 桐野豊: "ナメクジの匂い学習のメカニズム"Aroma Research. 4. 2-7 (2003)