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脳の記憶状態のダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 11837016
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究機関九州工業大学

研究代表者

林 初男  九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 教授 (00108664)

研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2000年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1999年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワード海馬 / CA3とCA1領野 / 周期刺激 / 電場電位応答 / シナプスの可塑的変化 / 多点同時記録 / カオス / ダイナミクス / CA3領野の周期刺激 / CA1領野の電場電位応答 / 時空応答 / CA3領野の自発リズム
研究概要

本研究では、ラットの海馬におけるシナプス伝達効率の長期増強(LTP)とそれに伴う海馬の自発活動およぴ周期刺激k対する応答のダイナミカルな性質を調べ、次の点を明らかにした。(1)反回性興奮回路のLTPが自発活動の主たる原因である。(2)反回性興奮回路にLTPを起こしたCA3領野は、周期刺激に対して引込みやカオスなどのダイナミカルな応答を起こす。(3)CA3領野の局所領域でLTPを起こすことができる。LTPが亢進し自発活動が生じても、この局所領域は安定に保たれ、一つの記憶単位と考えることができる。(4)対側CA3領野からCA1領野への直接の興奮性投射は、対側CA3領野テタヌス刺激の影響をほとんど受けないが、同側CA3領野を経由した対側CA3領野からCA1領野への投射はテタヌス刺激で増強される。(5)同側CA3領野を周期刺激しCA1領野の表面から記録した電場電位応答は、周期刺激の周波数に大きく依存し、20〜40Hzの刺激に対してダイナミックに変化する。特に周期刺激を加え始めて数秒経過すると、負の応答の振幅が大きく揺らぐようになり、引込みやカオス応答が生じる。これはCA3領野のダイナミカルな性質によるものである。
以上の結果を総合し、反回性興奮回路が発達しているCA3領野にLTPが生じると、入力信号に対して引込みやカオスなどのダイナミカルな応答を起こし、それらがシャファー側枝の興奮性結合と介在ニューロンを介した抑制性結合を通じてCA1領野に投射されることがわかった。

報告書

(3件)
  • 2001 研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (17件)

  • [文献書誌] K.Nakashima, H.Hayashi, S.Ishizuka: "Spontaneovs epileptiform bursts induced in different regions of rat longitudinal CA3 slices by mossy fiber stimulation ---"Proceedings of the 3rd International Workshop on Neural Coding. 79-82 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Hinayasumi, H.Shiraishi, K.Nakashima, H.Hayashi: "Temporal change of the spatial distribution of the hippocampal CA1 response to periodic hippocampal CA3 stimulation"Proceedings of the 3rd International Workshop on Neural Coding. 147-150 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nakashima, H.Hayashi, S.Ishizuka: "LTP-induced synchronous activity of CA3 is stably localized by feed-forward and recurrent inhibition ---"Proceedings of the 7th International Conference on Neural In formation Processing. 1. 55-58 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nakashima, H.Hayashi, O.Shimizu, S.Ishizuka: "Long-term change in synaptic transmission in CA3 circuits followed by spontaneons fhythmic activity in rat hippocampal ---"Neuroscience Research. 30. 325-336 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nakashima, T.Umemura, H.Hayashi, S.Ishizuka: "Frequency dependence of the spatial pattern of synchronized activity in rat hippocampus in vivo and in vitro"Proceedings of the International Enference on Neural Information Processing. 1. 9-13 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Nakashima, H. Hayashi and S. Ishizuka: "Spontaneous epileptiform bursts induced in different regions of rat longitudinal CA3 slices by mossy fiber stimulation at different site"Proceedings of the 3rd International Workshop on Neural Coding. 79-82 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Hinayasumi, H. Shiraishi, K. Nakashima, H. Hayashi and S. Ishizuka: "Temporal change of the spatial distribution of the hippocampal CA1 response to periodic hippocampal CA3 stimulation"Proceedings of the 3rd International Workshop on Neural Coding. 147-150 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Nakashima, H. Hayashi and S. Ishizuka: "LTP-induced synchoronous activity of CA3 is stably localized by feed-forward and recurrent inhibition in longitudinal rat hippocampla slices"Proceedings of the 7th International Confarence on Neural Information Processing. Vol.1. 55-58 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Nakashima, H. Hayashi, O. Shimizu and S. Ishizuka: "Long-term change in synaptic transmission in CA3 circuites followed by spontaneous rhythmic activity in rat hippocampal slices"Neuroscience Research. Vol.30. 325-336 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Nakashima, T. Umemura, H. Hayashi and S. Ishizuka: "Frequency dependence of the spatial pattern of synchronized activity in rat hippocampus in vivo and in vitro"Proceedings of the International Conference on Neural Information Processing. Vol.1. 9-13 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中島孔志,林初男,石塚智: "ラット海馬CA3縦断面スライスに苔状線維高頻度刺激で起こしたリズムとペニシリンで起こしたリズムの時空活動の違い。"第23回日本神経科学大会第10回日本神経回路学会合同大会講演論文集. 300 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Nakashima,H.Hayashi and S.Ishizuka: "LTP-induced synchronous activity of CA3 is stably localized by feed-forward and recurrent inhibition"Proceedings of the 7th International Conference on Neural Information Processing. vol1. 55-58 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 中島 孔志 他: "苔状線維局所刺激によりラット海馬CA3縦断面スライスの2つの局所領域に生じた自発性てんかん様バーストリズムとLTPの分布"日本神経回路学会講演論文集. 85-86 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 日南休 泰明 他: "ラットの海馬CA3領域の周期刺激に対する海馬CA1領域の応答の空間分布とその時間変化"日本神経回路学会講演論文集. 132-133 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 中島 孔志 他: "CA3錐体細胞相間の興奮性シナプスのLTPと自発性のてんかん様バースト"日本生物物理学会講演予稿集. s56-s56 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Koushi Nakashima 他: "Spontaneous epileptiform bursts induced in different regions of rat longitudinal CA3 slices by mossy fiber stimulation at different sites"Proceedings of a the 3rd International Workshop on Neural Coding. 79-82 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yasuaki Hinayasumi 他: "Temporal change of the spatial distribution of the hippocampal CA1 response to periodic hippocampal CA3 stimulation"Proceedings of the 3rd International Workshop on Neural Coding. 147-150 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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