| 研究課題/領域番号 |
12480245
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
神経・筋肉生理学
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
工藤 典雄 筑波大学, 基礎医学系, 教授 (60014239)
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| 研究分担者 |
西丸 広史 筑波大学, 基礎医学系, 助手 (20302408)
尾崎 繁 筑波大学, 基礎医学系, 講師 (60292546)
山本 三幸 筑波大学, 基礎医学系, 講師 (80143147)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
12,800千円 (直接経費: 12,800千円)
2002年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2001年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2000年度: 7,300千円 (直接経費: 7,300千円)
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| キーワード | 脊髄 / 歩行 / 発達 / 神経回路 / セロトニン / 交叉性ニューロン / GABA / スライス / ラット / 歩行運動 / リズム形成回路 / マウス / グリシン / グルタミン酸 |
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| 研究概要 |
本研究では、発達期のラット脊髄における歩行運動の際のリズム活動を形成する神経メカニズムを調べる目的で、運動ニューロン群にリズム活動を誘発することが可能なラット新生児及び胎児の脊髄摘出標本を用いて、その神経メカニズムを解析した。
これらのラット脊髄摘出標本において腰髄前根に5-HTによって誘発されたリズミックな発射活動は、GABA_A受容体を介するシナプス伝達が主に興奮作用を示している胎生15.5日には左右で同期したパタンをとるが、抑制作用が主要になる胎生18.5日から新生児期にかけて歩行運動様の左右交代性のパタンに変化する。我々は胎生期においては、リズム形成回路網の左右間の神経結合は主にGABA_A受容体を介するシナプス伝達が担っており、この作用が発達に伴って興奮性から抑制性に変化することにより5-HT誘発リズムが左右で同期したパタンから交代性のパタンに変化することを示した。さらに新生児期にかけて、この交代性のパターンの形成に不可欠な抑制性のシナプス伝達は主にグリシン受容体によって担われるようになることも示唆された。このようなリズム形成回路網の左右のパターンは脊髄前交連を切断することによって失われることから、前交連を通る軸索を伸ばしている交叉性ニューロンがリズム形成回路網の左右の結合を担っていることが示唆された。さらにこれらの交叉性ニューロンを脂溶性色素のDiIによって逆行性に染色したところ、その多くが脊髄腹内側多く局在しており、カルシウムイメージング法によってこれらのニューロンの活動を記録したところ、運動ニューロンのリズム活動に同期した細胞内カルシウムイオン濃度の振動が観察された。以上、本研究ではラットにおいて歩行運動神経回路網が発達分化する胎生期における左右肢の運動パターン形成の主要な神経伝達物質及びその受容体を明らかにし、さらに脊髄左右のリズム形成回路網を結合している交叉性ニューロンを同定した。
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