2015 Fiscal Year Research-status Report
垂直眼球運動系の神経積分器における持続的活動の生成機序
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26430002
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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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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 神経生理学 / カハール間質核 / 舌下神経前位核 / 局所興奮性神経回路 / 視線制御 / パッチクランプ法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳幹のカハール間質核（INC）は垂直系の視線制御に関与しており、眼球速度信号を位置信号へ変換する神経積分器としての役割があることが示されている。本研究では、INCの局所神経回路の様相を明らかし、これまで研究代表者らが明らかにした水平眼球運動系の神経積分器である舌下神経前位核（PHN）での知見との比較により、神経積分器の実態に迫ることを目指している。本年度は、昨年度得られたデータをより確かなものにするため、高頻度バースト刺激後の興奮性シナプス後電流（EPSC）の発生頻度の増加に関するデータをINCとPHNにおいて追加し、比較に用いるデータを精査した。さらに、過去に得られたPHNのニューロン特性のデータを解析し直すことで、INCとPHNにおけるニューロン分布の比較を行った。生後約３週齢のラットから脳スライス標本を作製し、INCやPHNニューロンからホールセル記録を行い、自発性EPSC頻度が1 Hz以上であるニューロンのみを解析したところ、近傍のバースト刺激（100 Hz、20パルス）後にEPSCの発生頻度が増加する時間が1.5±0.6秒（n = 11）であった。この持続時間は、PHNでの持続時間（2.1±0.9秒、n = 10）よりやや低いが有意な差は見られなかった（p = 0.07）。刺激前の自発性EPSC頻度に有差が見られないニューロン群で、刺激前後のEPSC頻度の比をくらべると、INCの頻度（5.6±2.8, n = 11）はPHNの頻度（10.6±6.4, n = 10）より有意に低かった（p = 0.02）。また、ニューロン特性については、スパイク後過分極や発火パターンの分布がINCとPHNで有意に異なっていることが明らかになった。このことから、INCとPHNでは同じ神経積分器としての機能を持つが、そのニューロン特性や回路構築は異なっている可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究計画の主要な研究項目については研究が実施でき、垂直系と水平系のニューロン構成や神経回路特性についての違いが明らかになるなどの結果が得られたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
INCにおける局所興奮性結合の活性化のメカニズムがPHNにおいて観察された「カルシウム透過型AMPA受容体とカルシウム依存性非選択的カチオンチャネルの活性化」によるメカニズムと同様かどうかを検討するため薬理学的解析を行っているが、まだ報告できるだけの確かな結果が得られていない。データのサンプリングや測定の条件をさらに絞って実験を行うことで、上記の問いに対する答えを得ていく。
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| Causes of Carryover |
本研究計画の遂行に必要とされる経費を使用した結果、少額の残金が生じたが、これを次年度に回すことでより有意義な経費の使用が可能になると考えられたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
薬品を購入するために次年度の研究費と合わせて使用する計画である。
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