2017 Fiscal Year Annual Research Report
前頭皮質の経路依存的制御機構
Publicly Offered Research
| Project Area | Mechanisms underlying the functional shift of brain neural circuitry for behavioral adaptation |
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| Project/Area Number |
17H05589
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| Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
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Principal Investigator |
川口 泰雄 生理学研究所, 基盤神経科学研究領域, 教授 (40169694)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 前頭皮質 / 錐体細胞 / FS細胞 / GABA / パルブアルブミン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
私たちはこれまでにラット前頭皮質で、線条体へ投射する錐体細胞サブタイプの5層内結合様式と2/3層からの興奮入力様式を明らかにした。一方、前頭皮質GABA細胞のサブタイプ構成と、それらの生理的特性を明らかにしてきた。そこで本研究では、大脳ループの情報処理に重要である二つの線条体投射錐体細胞サブタイプの、多様なGABA細胞による抑制様式を明らかにするために、前頭皮質の二次運動野(M2)で以下の実験を進めた。二種類の異なる蛍光トレーサーを、それぞれ同側橋核と対側線条体に注入して、橋核投射細胞と対側線条体投射細胞を逆行性標識で同定した。これら5層の錐体細胞サブタイプと、GABA細胞の主要なサブタイプであるパルブアルブミン(PV)陽性FS細胞から同時ホールセル記録を行い、シナプス結合・伝達様式を解析した。FS-PV細胞の同定は脱分極通電発火様式とPV蛍光免疫組織化学で行った。記録したFS細胞は細胞内染色・形態解析から、バスケット細胞であった。結合解析の結果、以下の事が明らかになった。5層のFS細胞から錐体細胞への抑制性結合確率は、二つのサブタイプの間で差が見られない；単一FS細胞が、二つのサブタイプに発散的に抑制をかける；抑制性伝達強度は、錐体細胞サブタイプと相互結合の有無の両方に依存する。これまでにM2のガンマ振動中にFS細胞が、これら錐体細胞サブタイプと異なる位相で発火することを報告した。今回明らかにした結合様式から考えると、ガンマ振動生成に深く関わるFS細胞は、錐体細胞をその投射様式に関わらず同期発火させることが想定される。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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