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NMDA型グルタミン酸受容体による発達脳可塑性の制御機序

研究課題

研究課題/領域番号 01480125
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 神経・筋肉生理学
研究機関大阪大学

研究代表者

津本 忠治  大阪大学, 医学部, 教授 (50028619)

研究分担者 佐藤 宏道  大阪大学, 医学部, 講師 (50154092)
木村 文隆  大阪大学, 医学部, 助手 (00202044)
研究期間 (年度) 1989 – 1990
研究課題ステータス 完了 (1991年度)
配分額 *注記
6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
1990年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1989年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
キーワードNMDA受容体 / グルタミン酸受容体 / 視覚野 / シナプス可塑性 / 長期増強 / 長期抑圧 / 脳 / ラット / グルタミン酸受溶体 / 発達脳 / 大脳皮質 / グルタミン酸 / カルシウム
研究概要

1.研究の目的 発達脳視覚野において、シナプスの伝達効率は入力状態に応じて可塑的に変わること、及びこの変化はいわゆる臨界期に起こり易いことが知られている。最近、我々はグルタミン酸受容体の中でも特にCa^<2+>を流入させる型(NーメチルーDーアスパラギン酸型、略称NMDA型)が視覚野で臨界期に有効に作動し、可塑性発現を制御している可能性が高いことを示唆した。本研究ではこの示唆を検証するために、脳切片標本でみられるシナプス伝達の長期増強を可塑性の指標として、NMDA受容体に選択的な拮抗薬が長期増強を如何に抑えるかを調べた。また、シスプス後部へのCa^<2+>の流入が伝達効率変化に直接関与しているかどうかをCa^<2+>キレ-ト剤の細胞内注入によって検証した。2.研究の経過(1)生後3ー5週齢の仔ラット視覚野から薄切切片標本を作製し、ガラス管微小電極を皮質浅層ニュ-ロンに刺入した。次に、白質試験刺激に対する興奮性後シナプス電位(EPSP)の振幅、反転電位等を観察した。(2)白質に5Hz、1分間の連続刺激を与えると、EPSP振幅の長期的増大(長期増強)が起きることを見いだした。(3)NMDA受容体の選択的拮抗薬である2ーaminoー5ーphosphonovaleric acid(APV)を50μMの濃度で潅流液に加えると上記の長期増強が生じなくなることを見いだした。(4)Ca^<2+>キレ-ト剤を細胞内に注入すると単に長期増強が生じなくなるのみならず、EPSP振幅の持続的低下、すなわち長期抑圧が起きることを見いだした。3.総括 発達脳視覚野でみられるシナプス長期増強にNMDA受容体が関与していることを見いだした。さらにシナプス後部のCa^<2+>をキレ-トすると長期抑圧が生じることを発見した。このことは、連続シナプス入力によってNMDA受容体を介してシナプス後部でCa^<2+>が増加した場合には長期増強が起きるが、Ca^<2+>が増加しなかった場合には長期抑圧となるメカニズムの存在を示唆している。

報告書

(3件)
  • 1991 研究成果報告書概要
  • 1990 実績報告書
  • 1989 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] Kimura,F.et al.: "Long-term potentiation and N-methyl-D-aspartate receptors in the visual cortex of young rats." Journal of Physiology,London.414. 125-149 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shirokawa,T.et al.: "Actions of excitatory amino acid antagonists on synaptic potentials of layer II/III neurons of the cat visual cortex." Experimental Brain Research. 78. 489-500 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tamura,H.et al.: "Release of glutamate and aspartate from the visual cortex of the cat following activation of afferent pathways." Experimental Brain Research. 80. 447-455 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimura,F.et al.: "Long-term depression but not potentiation is induced in Ca^<2+>-chelated visual cortical neurons." NeuroReport. 1. 65-68 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishigori,A.et al.: "Contribution of quisqualate/kainate and NMDA receptors to synaptic transmission in rat's visual cortex." Visual Neuroscience. 5. 591-604 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshimura,Y.et al.: "Input-specific induction of long-term depression in Ca^<2+>-chelated visual cortex neurons." NeuroReport. 2. 393-396 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimura, F., Nishigori, A., Shirokawa, T. and Tsumoto. T.: "Long-term potentiation and N-methyl-D-aspartate receptors in the visual cortex of young rats." J. Physiol. Lond. 414. 125-144 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shirokawa, T., Nishigori, A. Kimura, F. and Tsumoto, T.: "Actions of excitatory amino acid antagonists on synaptic potentials of layer II/III neurons of the cat visual cortex." Exp. Brain Res.78. 489-500 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsumoto, T.: "Excitatory amino acid transmitters and their receptors in neural circuits in the cerebral neocortex." Neurosci. Res.9. 79-102 (1990)

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    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsumoto, T.: "Long-term potentiation and depression in the cerebral neocortex." Jpn. J. Physiol. 40. 573-193 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tamura, H., Hicks, T. P., Hata, Y., Tsumoto, T. and Yamatodani, A.: "Release of glutamate and aspartate from the visual cortex of the cat following activation of afferent pathways." Exp. Brain Res.80. 447-455 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimura, F., Tsumoto, T., Nishigori, A. and Yoshimura, Y.: "Long-term depression but not potentiation is induced in Ca^<2+>-chelated visual cortical neurons." NeuroReport. 1. 65-68 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishigori, A., Kimura, F. and Tsumoto, T.: "Contribution of quisqualate/kainate and NMDA receptors to synaptic transmission in rat's visual cortex." Visual Neurosci.5. 591-604 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hata, Y., Tsumoto, T., Sato, H. and Tamura, H.: "Horizontal interactions between visual cortical neurons studied by cross-correlation analysis in the cat." J. Physiol. Lond.441. 593-614 (1991)

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    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshimura, Y., Tsumoto, T. and Nishigori, A.: "Input-specific induction of long-term depression in Ca^<2+>-chelated visual cortex neurons." NeuroReport. 2. 393-396 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Funauchi, M., Tsumoto, T., Yoshimura, Y., Nishigori, A. and Hidaka, H.: "Long-term depression is induced in ca^<2+>/calmodulin kinase-inhibited neurons in visual cortex." NeuroReport. 3. (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimura,F.et al.: "Longーterm potentiation and NーmethylーDーaspartate receptors in the visual cortex of young rats." Journal of physiology,London. 414. 125-149 (1989)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Shirokawa,T.et al.: "Actions of excitatory amino acid antagonists on synaptic potentials of layer II/III neurons of the cat visual cortex." Experimental Brain Research. 78. 489-500 (1989)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Tamura,H.et al.: "Release of glutamate and aspartate from the visual cortex of the cat following activation of afferent pathways." Experimental Brain Research. 80. 447-455 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Kimura,F.et al.: "Longーterm depression but not potentiation is induced in Ca^<2+>ーchelated visual cortical neurons." NeuroReport. 1. 65-68 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Nishigori,A.et al.: "Contribution of quisqualate/kainate and NMDA receptors to synaptic transmission in rat's visual cortex." Visual Neuroscience. 5. 591-604 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshimura,Y.et al.: "Inputーspecific induction of longーterm depression in Ca^<2+>ーchelated visual cortex neurons." NeuroReport.

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] F.Kimura et al.: "Long-term potentiation and N-methyl-D-aspartate receptors in the visual cortex of young rats." Journal of Physiology(London). 414. 125-144 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tsumoto et al.: "A role of NMDA receptors and Ca^<2+> influx in synaptic plasticity in the developing visual cortex." Excitatory Amino Acid and Neuronal Plasticity(ed.by Ben-Ari,T.),Plenum Press. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書

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公開日: 1989-04-01   更新日: 2016-04-21  

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