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行動遂行時のノンスパイキング介在神経シナプス電流のホールセル記録法による解析

研究課題

研究課題/領域番号 09440274
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 動物生理・代謝
研究機関北海道大学

研究代表者

高畑 雅一  北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10111147)

研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
10,400千円 (直接経費: 10,400千円)
1999年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1998年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
1997年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
キーワードアメリカザリガニ / 無麻酔全体標本 / シナプス活動 / シナプス電流 / ホールセル記録法 / 電位固定実験 / 中枢ニューロン / in situ記録 / 歩行運動 / 姿勢制御 / トレッドミル / 細胞内記録法 / ブラインド・パッチ電極法 / ノンスパイキング介在神経 / 樹状突起 / 微小電極法
研究概要

行動遂行中のアメリカザリガニProcambarus clarkii Girardのノンスパイキング介在神経活動をホールセル記録法によって解析するための実験的基盤を確立する目的で、微小・パッチ電極が適用可能な無麻酔全体標本の開発、電圧固定実験によるノンスパイキング介在神経膜電流の測定・解析、実体解剖顕微鏡下でのパッチ電極のin situ細胞への適用、の3点に的を絞って研究を進めた。その結果、1)トレッドミル上を歩行する無麻酔全体標本を開発し、その腹部最終神経節内の前運動性ノンスパイキング介在神経からシナプス活動を記録して、その生理学的特徴を調査し、歩行運動系による姿勢反射のゲート機構におけるノンスパイキング介在神経の機熊的役割を明らかにした。また、2) ノンスパイキング介在神経の樹状案起でのシナプス電流の時間・空間的分布に大きな影響を持つ突起膜の電位依存型膜コンダクタンスを、ガラス管微小電極を用いた不連続膜電位固定法により解析し、脱分極依存性の外向き整流性質が3種類のカリウムコンダクタンスの働きによって実現していることを実験的・理論的に証明した。さらに、3)実体顕微鏡下でin situの神経節ニューロン細胞体表面を機械的に露出して、これにパッチ電極を適用してその膜の単一カリウムチャンネル活動を記録可能であることを示した。これらの結果は、行動遂行中の全体標本に、パッチ電極を適用してその中枢ニューロンのシナプス電流を記録・解析するための基盤を確立するものである。従来、無脊椎動物のin situ中枢ニューロンにパッチ電極を適用した例は非常に少ないが、今回の研究結果は、行動遂行中の全体標本にも、パッチ電極をin situ中枢ニューロンに適用して、そのシナプス電流を記録・解析することが可能であることを示している。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] Takashima A.: "Electrophysiological and theoretical analysis of depolarization-dependent outward currents in the dendritic membrane of an identified nonspiking interneuron in crayfish"Journal of Computational Neuroscience. in press. (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakuraba T.: "Motor pattern changes during central compensation of eyestalk posture after unilateral statolith"Zoological Science. 17. 19-26 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakuraba T.: "Effects of visual and leg proprioceptor inputs on recovery of eyestalk posture following unilateral statolith removal in the crayfish"Naturwissenschaften. 86. 346-349 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murayama M.: "Neuronal mechanisms underlying the facilitatory control of uropod steering behaviour during treadmill walking in crayfish. I."Journal of Experimental Biology. 201. 1283-1294 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murayama M.: "Neuronal mechanisms underlying the facilitatory control of uropod steering behaviour during treadmill walking in crayfish. II."Journal of Experimental Biology. 201. 1295-1305 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hikosaka R.: "Quantitative analyses of anatomical and electrotonic structures of crayfish nonspiking interneurons by three-dimensional morphometry"Journal of Comparative Neurology. 392. 373-389 (1998)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hikosaka, R.: "Quantitative analyses of anatomical and electronic structures of crayfish nonspiking interneurons by three-dimensional morphometry"J. Comp. Neurol.. 392. 373-389 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murayama, M.: "Neuronal mechanisms underlying the facilitatory control of uropod steering behaviour during treadmill walking in crayfish. I. Antagonistically regulated background excitability of uropod motoneurones"J. Exp. Biol.. 201. 1283-1294 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murayama, M.: "Neuronal mechanisms underlying the facilitatory control of uropod steering behaviour during treadmill walking in crayfish. II. Modulation of uropod motoneurone excitation by leg proprioception"J. Exp. Biol.. 201. 1295-1305 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakuraba, T.: "Effects of visual and leg proprioceptor inputs on recovery of eyestalk posture following unilateral statolith removal in the crayfish"Naturwissenschaften. 86. 346-349 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakuraba, T.: "Motor pattern changes during central compensation of eyestalk posture after unilateral statolith removal in crayfish"Zool. Sci.. 17. 19-26 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashima, A.: "Electrophysiological and theoretical analysis of depolarization-dependent outward currents in the dendritic membrane of an identified nonspiking interneuron in crayfish"J. Comput. Neurosci. (in press). (2000)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashima, A.: "Electrophysiological and theoretical analysis of depolarization-dependent outward currents in the dendritic membrane of an identified nonspiking interneuron in crayfish"Journal of Computational Neuroscience. in press (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Sakuraba, T.: "Motor pattern changes during central compensation of eyestalk posture after unilateral statolith removal in crayfish"Zoological Science. 17. 19-26 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Sakuraba, T.: "Effects of visual and leg proprioceptor inputs on recovery of eyestalk posture following unilateral statolith removal in the crayfish"Naturwissenschaften. 86. 346-349 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Sakuraba,T.: "Effects of visual and leg proprioceptor inputs on recovery of eyestalk posture following unilateral statolith removal in the crayfish" Naturwissenschaften. in press (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Murayama,M.: "Neuronal mechanisms underlying the facilitatory con-trol of uropod steering behaviour during walking in in crayfish" Journal of Experimental Biology. 201. 1283-1294 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hikosaka,R.: "Quantitative analyses of anatomical and electrotonic structures of crayfish nonspiking interneurons by three-dimensional morphomotry" Journal of Comparative Neurology. 392. 373-389 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Ryou Hikosaka: "Quantitative analyses of anatomical and electrotonic structures of crayfish nonspiking interneurons by three-dimensional morpnomecry" Journal of Comparative Neurology. 392. 1-17 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Maki Murayama: "Neuronal mechanisms underlying the facilitatory control of uropod steering behaviour during treadmill walking in crayfish.I" Journal of Experimental biology. (in press). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Maki Murayama: "Neuronal mechanisms underlying the facilitatory control of uropod steering behaviour during treadmill walking in crayfish.II" Journal of Experimental Biology. (in press). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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