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高速画像法による神経細胞のカルシウム変動分布と伝達機能、麻酔作用連関の解析

研究課題

研究課題/領域番号 15390471
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 麻酔・蘇生学
研究機関新潟大学

研究代表者

藤原 直士  新潟大学, 医歯学系, 教授 (70181419)

研究分担者 瀬尾 憲司  新潟大学, 医歯学系, 助教授 (40242440)
岡本 学  新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (70303146)
渡辺 洋子  新潟大学, 医歯学系, 助手 (80018853)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
10,400千円 (直接経費: 10,400千円)
2005年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2004年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2003年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
キーワード大脳皮質切片 / 海馬切片 / 膜電位画像 / カルシウム画像 / グルタミン酸受容体 / カルシウムチャネル / ω-アガトキシン / 大脳皮質 / Rhod-2 / 高速Ca画像 / w-agatoxinIVA / グルタミン酸 / エタノール / 脳スライス標本 / 延髄スライス標本 / 細胞内カルシウム画像 / 高速画像 / 高頻度刺激 / NMDA受容体拮抗薬
研究概要

本研究では、膜電位画像および高速カルシウム画像により、大脳皮質、海馬、延髄および脊髄における興奮伝搬と細胞内カルシウム変化を解析し、以下のように特徴づけることができた。
1,大脳体性感覚野皮質切片において、第IV-V層への電気刺激が誘発する膜興奮と細胞内カルシウム変化の検索から、P/Q型カルシウムチャネルが、第I-VI層の全領域にわたり、前シナプスからのグルタミン酸放出を誘起するカルシウム流入に重要な役割を果たしていることが示唆された。また、第II-III層の神経興奮伝搬はAMPA/kainate型グルタミン酸受容体を介する応答が重要であり、その際の後シナプスにおける細胞内へのカルシウム流入には、NMDA型グルタミン酸チャネルが重要であること、また、L-型カルシウムチャネルのカルシウム応答への関与も示唆された。
2,海馬の興奮伝搬についてもグルタミン酸受容体拮抗薬作用の検索から大脳皮質と同様にAMPA/kainate型グルタミン酸受容体が重要な役割を果たしていることがわかった。しかし、細胞内カルシウムの応答においては、とりわけ放射層における変化が大きく、大脳皮質で作用するのと同濃度での各種カルシウムチャネル拮抗薬の著明な影響は見られなかった。したがって、これらの応答に関与するカルシウムチャネルの分布や感受性には、部位により差異があることが示唆された。
3,三叉神経脊髄路核尾側亜核における求心性の興奮伝達においてもAMPA/kainate型グルタミン酸受容体が重要であるが、その電位伝搬の抑制は細胞内カルシウム応答をも抑制したことから、大脳皮質や海馬でのカルシウム応答機構と違いがあることが示唆された。
4,脊髄において侵害刺激を繰り返すと、刺激に対する興奮応答が増強してその伝搬領域も拡大し、いわゆるワインドアップといわれる現象脊髄における感受性増強との類似性が示唆された。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (9件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] Postnatal development of excitation propagation in the trigeminal subnucleus caudalis evoked by afferent stimulation in mice2005

    • 著者名/発表者名
      K Seo
    • 雑誌名

      Neuroscience Research 52

      ページ: 201-210

    • NAID

      10016476741

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] シグナル伝達のイメージング2005

    • 著者名/発表者名
      藤原 直士
    • 雑誌名

      分子脳血管病 4・3

      ページ: 259-264

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Imaging of Signal transmission (in Japanese)2005

    • 著者名/発表者名
      N Fujiwara
    • 雑誌名

      Molecular Cerebrovasvular Medicine 4-3

      ページ: 259-264

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reduced sensitivity to ketamine and pentobarbital in mice lacking the N-methyl-D-aspartate receptor GIuRε1 subunit2004

    • 著者名/発表者名
      A Petrenko
    • 雑誌名

      Anesth Analg 99

      ページ: 1136-1140

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Postnatal changes in the spatial distributions of substance P and neurokinin-1 receptor in the trigeminal subnucleus caudalis of mice2004

    • 著者名/発表者名
      M Aita
    • 雑誌名

      Developmental Brain Res 155

      ページ: 33-41

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reduced sensitivity to ketamine and pentobarbital in mice lacking the N-methyl-D-aspartate receptor GluRε1 subunit2004

    • 著者名/発表者名
      A Petrenko
    • 雑誌名

      Anesth Analg 99

      ページ: 1136-1140

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reduced sensitivity to ketamine and pentobarbital in mice lacking the N-methyl-D-aspartate receptor GluRε1 subunit2004

    • 著者名/発表者名
      A.B.Petrenko
    • 雑誌名

      Anesth Analg 99

      ページ: 1136-1140

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Repetitive afferent stimulation propagates excitation in the trigeminal caudalis2003

    • 著者名/発表者名
      K Seo
    • 雑誌名

      Neuro Report 14・10

      ページ: 1321-1325

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Repetitive afferent stimulation propagates excitation in the trigeminal caudalis2003

    • 著者名/発表者名
      K Seo
    • 雑誌名

      NeuroReport 14-10

      ページ: 1321-1325

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujiwara N: "Optical imaging of excitation propagation on gerbil brain slices after transient exposure to oxygen-glucose deprivation"IBRO 6th world congress of Neuroscience(abstract). 455 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Taga K: "Ischemic tolerance preserves propagation of membrane depolarization even 6 month after ischemic insult"IBRO 6th world congress of Neuroscience(abstract). 464 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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