2019 Fiscal Year Annual Research Report
Optogenetic strategies to investigate profiles of excitatory projection from the insular cortex to trigeminal spinal subnucleus caudalis
| Project/Area Number |
18K17019
|
|---|
| Research Institution | Nihon University |
|---|
Principal Investigator |
中谷 有香 日本大学, 歯学部, 助教 (60781391)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 島皮質 / 三叉神経脊髄路核尾側亜核 / 光遺伝学的手法 / シナプス伝達 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度は，抑制性ニューロンが緑色蛍光タンパクVenusで標識された遺伝子改変ラット（Venusラット）を用い，三叉神経脊髄路核尾側亜核（Sp5C）における局所神経回路のシナプスの伝達特性の解明に焦点を当てた。すなわち，Sp5Cを含む急性脳スライス標本を作製し，Sp5C内のI/II層におけるVenus陽性ならびに陰性ニューロンから記録し，脱分極性のパルスを加えて単一シナプス後電流（IPSC）を記録した。Venus陽性ニューロンの活動電流の発生にもかかわらず，Venus陰性ニューロンに生じるIPSCは高い確率でfailureを起こすことを認めた。Venus陽性ニューロンの発火特性として脱分極パルスを与えた際の最大発火頻度が14Hz以上または以下に分類できたがIPSCのfailure rateおよびamplitudeに有意な差を認めなかった。つまり，Sp5C興奮性ニューロンの周囲に存在するいずれの抑制性ニューロンからも強力な抑制を受けないことが示唆される。
また，Venusラットの島皮質（IC）にアデノ随伴ウイルスをベクターとして用いてChR2を発現させ，同動物からSp5Cだけでなく側坐核（Nac）を含急性脳スライス標本を作製し，全細胞記録と光刺激を組み合わせることでEPSCの記録に成功した。アセチルコリン（Ach)受容体のアゴニストであるカルバコールを灌流投与すると振幅は優位に減少し，2回以上の短い刺激時間間隔の光刺激によって惹起されるシナプス応答の振幅によって算出されるpaired-pulse ratioは増加した。さらにムスカリン受容体のアンタゴニストであるアトロピンを投与することでカルバコールによる効果の抑制を認めた。すなわちICニューロンはNacのニューロンにシナプスを形成し，AchがICニューロン終末に発現するムスカリン受容体を介してEPSCを抑制すると考えられる。
|
