2016 Fiscal Year Annual Research Report
The properties of synaptic integration at the local dendrite of auditory coincidence detector neurons.
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25460285
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
山田 玲 名古屋大学, 医学系研究科, 助教 (70422970)
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2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 樹状突起 / 音源定位 / 同時検出 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
トリ層状核（NL）神経細胞は両耳からのシナプス入力の同時検出器として働くことで両耳間時差検出を行い、音源定位に関わる神経核である。NLでは音の周波数ごとの同時検出を行う為に、担当する周波数に応じた様々な最適化が行われている。特に低い周波数に応答する細胞ほど長い樹状突起を持つ事が知られているが、その機能的意義は明らかになっていない。そこで本研究では、まず低周波数領域の細胞（LF細胞）における樹状突起上でのシナプス入力様式の解析を行った。cagedグルタミン酸を用いた局所刺激によってグルタミン酸受容体分布を解析したところ、LF細胞の樹状突起においては遠位部に受容体が集中していた。さらに局所で誘発させた自発性微小シナプス電流（mEPSC）の解析から、単一シナプスにおける受容体密度は樹状突起上で均一であることが明らかとなった。つまりNLのLF細胞においては興奮性シナプスが主に樹状突起の遠位部に集中していると考えられる。さらに局所入力により引き起こされる細胞体での電位変化を計測したところ、遠位部への入力は細胞体へ伝わる過程で時間経過を損なわずに大きく減衰することが分かった。また阻害剤を用いた実験から、この減衰過程には樹状突起局所での脱分極とそれに続くカリウムチャネルの活性化が関与していることも明らかにした。コンピューターシミュレーションを用いて検討したところ、NLのLF細胞ではシナプス入力を樹状突起遠位に集中させることで細胞体に届く電位を効率的に減衰させ、同時検出精度を調節している可能性が示唆された。今後は樹状突起における減衰過程の入力強度依存性を解析することで、その調節機構の詳細を明らかにする予定である。
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