2006 Fiscal Year Annual Research Report
後脳分節に繰り返される形態学的相同ニューロンの機能分化と機能結合
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18300134
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
小田 洋一 名古屋大学, 大学院理学研究科, 教授 (00144444)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高木 新 名古屋大学, 大学院理学研究科, 助教授 (90171420)
平田 普三 名古屋大学, 大学院理学研究科, 助手 (60402450)
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| Keywords | マウスナー細胞 / ゼブラフィッシュ / 後脳 / ホールセル記録 / 逃避運動 / 聴神経 / 発火パターン / 網様体脊髄路ニューロン |
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| Research Abstract |
本研究では,脊椎動物の後脳の分節構造に基づいたニューロンの機能的分化を理解することを目的とした.硬骨魚のゼブラフィッシュやキンギョでは,後脳は吻尾軸方向に連なる7つの分節に対応して網様体脊髄路(RS)ニューロン群が存在する.興味深いことの共通の形態学的特徴をもつ相同ニューロンが隣接する分節に繰り返された上で,互いに少しずつ異なる機能を持っており,ニューロンの機能的分化のモデルとして注目される.後脳RSニューロン群の中で最大で,逃避運動の発現に決定的な役割を果たすマウスナー(M)細胞は単発の活動電位しか発生しない.M細胞と形態学的に類似した相同ニューロンも逃避運動に寄与すると考えられているが,発火パターンが大きく違う.また,逃避運動中のM細胞と相同ニューロンの活動をカルシウムイメージングした結果,それぞれをもっとも有効に駆動する感覚入力も少しずつ異なることが示唆された.この機能的な分化が発達段階でどのように獲得されるかを,ゼブラフィッシュ胚および稚魚のM細胞からホールセル記録を行って調べた.受精後2日(2dpf)では脱分極に対してM細胞が相同ニューロンと同じようにバースト発火するのに対し,5dpfのM細胞は単発発火を示した.3dpf以降では耳胞(内耳の原器)からの聴神経が電気シナプスと化学シナプスを介してM細胞に結合することが示されたが,2dpf以前では聴覚入力による応答が記録されず,代わりに三叉神経から強い入力が見出された.以上から,発達に伴ってM細胞への感覚入力投射が再編成されることと,M細胞の興奮性が変化することが示唆された.
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