2020 Fiscal Year Annual Research Report
Neural network mechanisms for the induction of sustained activity in the vertical neural integrator
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18K06524
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| Research Institution | Nara Medical University |
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Principal Investigator |
齋藤 康彦 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (70290913)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉村 岳俊 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (60812526)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 視線制御 / カハール間質核 / 舌下神経前位核 / コリン作動性入力 / パッチクランプ法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳幹の舌下神経前位核（PHN）とカハール間質核（INC）はそれぞれ水平性、垂直性の視線保持に関与している。本年度はコリン作動性神経回路に基づくPHNとINCとの関係を明らかにすることが研究目的であった。研究代表者らはこれまでPHNにおけるコリン作動性電流応答を明らかにしたが、INCでその応答の有無は不明であった。そこで、INCを含む脳スライス標本を作製し、INCニューロンからホールセル記録を行い、アセチルコリンの局所投与に対する電流応答を調べた。その結果、INCニューロンにおいても電流応答がみられたが、その振幅や電荷量はPHNニューロンに比べて小さかった。PHNでのコリン作動性電流応答は興奮性、抑制性ニューロンともにニコチン性受容体を介した応答がムスカリン性受容体を介した応答より有意に大きかったが、INCでは抑制性ニューロンはニコチン性応答が有意に大きかったものの、興奮性ニューロンはニコチン性応答とムスカリン性応答に差がみられなかった。コリン作動性入力はPHNでは脳幹の脚橋被蓋核（PPTg）や背外側被蓋核（LDTg）から受けていることが知られているが、INCへの入力の起源についてはわかっていない。そこで、コリン作動性ニューロンがtdTomatoの蛍光を発現するトランスジェニックラット（ChAT-tdTomatoラット）を用いて、INCに蛍光トレーサー（dextran-conjugated Alexa488）を注入してコリン作動性入力の起源について調べた。その結果、tdTomatoとAlexa488で二重標識されたニューロンはPPTgやLDTgにおいて観察された。この結果から、PHNとINC は共にPPTgやLDTg からコリン作動性投射を受けており、ニコチン性またはムスカリン性受容体を介してそれぞれの機能が調整されていることが示唆された。
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