| 研究概要 |
甲殻類の心臓神経節は,神経原性心臓のペースメーカーならびに心筋の局所運動中枢として働く神経節である。少数のニューロンからなる脳のモデルとして,パターン出力を形成する神経回路網や,その神経性および液性調節の機能が研究されてきた。一方,研究代表者はこれまで神経原性として一般化されたきた甲殻類の心臓ペースメーカー機構に,筋原性から神経原性まで系統的な多様性のあること,さらに神経原性心臓の局所中枢である心臓神経節においても,単一の心臓ニューロンからなるもの(貝虫類),機能的に相同な複数のニューロンが電気シナプスで結合したもの(等脚類),一部の機能が分化したニューロンが電気シナプスで結合したもの(口脚類),機能分化したニューロンが電気および化学シナプスで結合したもの(十脚類)など,その神経回路網に系統的な多様性のあることを明らかにしてきた。
本年度の研究成果は以下の通りである。筋原性心臓をもつ原始的な甲殻類である鰓脚類のアメリカカブトエビの心臓の組織学的観察から,心臓には外来調節神経は見出されず,中枢神経系からの神経性心臓調節機構は存在しない事が示唆された。しかしグルタメイトやいくつかのアミン類によって心筋の自発活動が修飾されることから,心臓に対する液性調節の可能性が考えられた。貝虫類のウミホタルの心臓を電子顕微鏡で調べた結果,心筋は心臓外壁に付着する単一のニューロンによって支配されていることを見出した。さらに心臓拍動は神経活動を抑えるテトロドトキシンの投与で停止した。これらの結果は,ウミホタルの心臓は単一のニューロンからなる最も単純な心臓神経節が拍動のペースメーカーとなる神経原性であると考えられた。等脚類のフナムシの心臓神経節を構成する6個の相同なニューロンの自発活動に対するテトロドトキシンの効果を調べた結果,ニューロンのペースメーカー機構にテトロドトキシン感受性電流の関与が示唆された。またフナムシの発生過程における神経性心臓調節機構の変化を調べ,神経性調節機構が幼体期の心臓ペースメーカーの転移に伴って変化していることを明らかにした。これらの成果は,3編の論文として専門誌に掲載された。
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