2023 Fiscal Year Annual Research Report
Monoaminergic modulation of the oculomotor neural integrators
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21K06424
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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) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 神経積分器 / セロトニン / ノルアドレナリン / カハール間質核 / 舌下神経前位核 / 視線制御 / 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おり、眼球速度信号を位置信号へ変換する神経積分器と呼ばれている。PHNやINCへはセロトニン（5-HT）やノルアドレナリン（NA）などのモノアミン作動性投射がみられるが、それらが神経積分器の機能に対しどのように作用するのかの知見は乏しい。そこで本研究では、スライスパッチクランプ法を用いて、モノアミンによる神経積分器ニューロンへの修飾様式を明らかにすることを目的とした。初年度と2年度はPHNやINCニューロンへの5-HTの作用について調べ、3種類の電流応答がそれぞれ異なる受容体によって活性化されることを明らかにし、トランスジェニック（TG）ラットを用いて同定した異なるニューロンタイプ間で5-HTに対して異なる電流応答を示すことを明らかにした。最終年度は、もう一つのモノアミンであるNAに対する電流応答特性を調べ、さらに、PHNやINCの興奮性ネットワークの活性化に対するモノアミンの作用について調べた。NAの局所投与によって時間経過の遅い内向き電流または外向き電流がみられ、それぞれα１，α２受容体の活性化によるものであった。NAに対する電流応答はTGラットを用いて同定した異なるニューロンタイプ間で異なることも明らかになった。興奮性ネットワーク活性化については、局所電気刺激に対する興奮性シナプス電流応答（持続的EPSC応答）に対する5-HTの作用を調べたところ、持続的EPSC応答は5-HT投与により抑制された。このことから、5-HTは興奮性ネットワーク活性化を抑制する作用があることが示唆された。以上の研究により、神経積分器を構成するニューロンやネットワークの5-HTやNAによる修飾様式が明らかになり、これらの知見は視線保持の神経メカニズム解明に大きく寄与する。
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