味覚神経機構研究のためのin vitroラット脳幹-脊髄-舌標本の開発

• Project/Area Number: 13877006
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: General physiology
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 岡田 泰昌 慶應義塾大学, 医学部, 専任講師 (80160688)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長井 孝紀 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (50130026)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2002: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2001: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: 味覚 / 摘出脳幹-舌標本 / in vitro / ラット / 舌咽神経 / 顔面神経 / 膜電位感受性色素 / 膜電位イメージング / 孤束核

Research Abstract

本研究は、舌から鼓索神経・舌咽神経および鼓索神経膝神経節・舌咽神経下神経節を介して延髄孤束核のニューロンネットワークにいたる味覚神経機構について、膜電位イメージング法を用いて解析するためのin vitro実験系を確立することを目的としている。平成13年度には、若齢ラットより脳幹脊髄・顔面神経(鼓索神経)・舌咽神経・舌を一塊として摘出した脳幹舌標本について、その作成手術手技およびin vitroでの維持条件を確立した。そこで、平成14年度には、同標本を用いて本格的に味覚神経機構解析を行った。味覚神経機構を刺激するため、平成13年度には、標本の舌表面各部を微小金属電極を用いて電気的に刺激したが、その場合、舌内筋肉の収縮により標本が動くという問題があった。そこで、平成14年度には標本を計測用チェンバーに確実に固定する工夫を行うとともに、変法として舌を切除し吸引電極により鼓索神経に対して直接に電気刺激を加える実験系も開発した。これら標本を用いた解析の結果、刺激側と同側の延髄孤側核内において、吻側から尾側へと神経興奮波が伝播する過程を可視化することに成功した。さらに、平成14年度には、味覚神経機構の発達過程を解析するため、各種日齢(0〜7日齢)のラットを用い、鼓索神経電気刺激に対する延髄孤側核の神経興奮様式を比較した。その結果、鼓索神経電気刺激に対する延髄孤側核の神経応答は、生後3日以降に特に増強することが明らかになった。これらの成果の一部は、第79回日本生理学会大会で発表した。

Research Products

• [Publications] Okada Y, Chen Z, Yoshida H, Kuwana S, Jiang W, Maruiwa H: "Optical recording of the neuronal activity in the brainstem-spinal cord : application of a voltage-sensitive dye"Advances in Experimental Medicine and Biology. 499. 113-118 (2001)
• [Publications] Sugawara Y, Kuwana S, Okada Y, Yoshida H: "Descending modification on the mormyromast afferent in the electrosensory lateral line lobe revealed by real-time imaging"Neuroscience Research. 25(suppl). S73 (2001)
• [Publications] Okada Y, Chen Z, Jiang W, Kuwana S, Eldridge FL: "Anatomical arrangement of hypercapnia-activated cells in the superficial ventral medulla of rats"Journal of Applied Physiology. 93(2). 427-439 (2002)
• [Publications] Sugawara Y, Kuwana S, Okada Y, Yoshida H: "Does glycine receptor modulate the ascending sensory transmission in the electrosensory lateral line neurons of a weakly electric fish?"Japanese Journal of Physiology. 52(suppl). S126 (2002)
• [Publications] Okada Y, Iwanami M, Kuwana S, Nagai T: "New experimental preparation for the study of gustatory neural system : In vitro brainstem-tongue complex isolated from the rat"Japanese Journal of Physiology. 52(suppl). S141 (2002)
• [Publications] 小山田 吉孝, 伊藤 洋子, 伯野 春彦, 岡田 泰昌, 山口 佳寿博: "膜電位感受性色素を用いた新生ラット橋スライス標本における化学感受性ニューロンの分布"日本呼吸器学会雑誌. 40(増刊号). 164 (2002)
• [Publications] Okada Y, Iwanami M, Nagai T, Kuwana S.: "New experimental preparation for the study of gustatory neural system : in vitro brainstem-tongue complex isolated from the rat"Japanese Journal of Physiology(Abstract). 52(suppl)(in press). (2002)
• [Publications] Okada Y, Chen Z, Yoshida H, Kuwana S, Jiang W, Maruiwa H: "Optical recording of the neuronal activity in the brainstem-spinal cord : application of a voltage-sensitive dye"Advances in Experimental Medicine and Biology. 499. 113-118 (2001)
• [Publications] Sugawara Y, Kuwana S, Okada Y, Yoshida H: "Neural interactions of the electrosensory lateral line neurons revealed by real-time imaging"Japanese Journal of Physiology(Abstract). 51(suppl). S199 (2001)
• [Publications] Sugawara Y, Kuwana S, Okada Y, Yoshida H: "Afferent signal gating within the neural network of the electrosensory lateral line lobe in a weakly electric fish, Gnathonemus Petersii"Arthur M.Sackler Colloquia of the National Academy of Sciences : "Neural Signaling" Symposium Proceeding(Abstract). 51 (2001)
• [Publications] Nagai T, Nii D, Takeuchi H: "Amiloride blocks salt taste transduction of the glossopharyngeal nerve in metamorphosed salamanders"Chmical Senses. 26(8). 965-969 (2001)
• [Publications] Okada Y, Chen Z, Kuwana S: "Cytoarchitecture of central chemoreceptors in the mammalian ventral medulla"Respiration Physiology. 129(1-2). 13-23 (2001)