2004 Fiscal Year Annual Research Report
ラットおよびマウス大脳皮質感覚野からのin vivoパッチクランプ記録法の確立
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16650089
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
吉村 恵 九州大学, 大学院・医学研究院, 教授 (10140641)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古江 秀昌 九州大学, 大学院・医学研究院, 助手 (20304884)
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| Keywords | 体性感覚野 / in vivo パッチクランプ記録 / オシレーション / 視床 / EEG / GABA / 大脳皮質 / 感覚情報処理 |
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| Research Abstract |
本申請者は既にラットおよびマウスを用い、脊髄後角細胞からのin vivoパッチクランプ記録法を確立し、皮膚刺激によって誘起されるシナプス応答の解析を行っている。この方法を大脳皮質に適用し、第一次体性感覚野における感覚情報処理機構を明らかにすることを目的とした。ラットまたはマウスを麻酔後、脳脊髄固定装置にセットした。頭蓋にプラスチックの記録用チェンバーを歯科用セメントを用いて固定した後、第一次感覚野に相当する部位にドリルを用いて穴を開けた。硬膜に加えた切開を通してパッチ電極を刺入し、ホールセルクランプ記録を行った。記録した細胞にneurobiotinを注入し、実験後にその部位と形態とを解析した。記録を行った90%以上の細胞では、2〜8Hzの膜電流のオシレーションが観察された。また、その頻度は麻酔レベルによって規定され、浅麻酔では頻度が上昇、深麻酔では低下した。また、ウレタンの代わりにバルビタール剤を用いて麻酔を行うとオシレーションは消失した。さらに、皮質表面からグルタミン酸AMPA受容体の拮抗薬であるCNQXを投与すると、オシレーションは可逆的に抑制された。記録と同側および反対側からEEGを記録し、オシレーションとの関連を見たが、明らかな相関が見られた。今までの研究から、大脳皮質におけるオシレーションの発生には、視床からの入力の関与が報告されているため、視床に刺激電極またはGABAA受容体アゴニストであるmuscimolを注入したときの変化を調べた。その結果、電気刺激およびmuscimol注入によってオシレーションの著明な抑制が見られた。以上の結果から、大脳皮質細胞で観察されたオシレーションは視床が起源と考えられ、おそらくGABAニューロンが視床-皮質投射ニューロンの同期発火をコントロールしており、その出力が大脳皮質細胞におけるオシレーションの発現に寄与している可能性が示唆された。
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