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聴覚同時検出器細胞における特徴的なシナプス分布の意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K08493
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生理学一般
研究機関名古屋大学

研究代表者

山田 玲  名古屋大学, 医学系研究科, 助教 (70422970)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード音源定位 / 樹状突起 / 同時検出 / 層状核 / シナプス / 同時検出器
研究成果の概要

本研究では、左右の音入力の同時検出器として働くことで両耳間時差(ITD)検出を行うトリ層状核(NL)神経細胞を対象に、ITD検出における樹状突起機能の解明を目指す。これまでに長い樹状突起を持つ低周波数領域の細胞では、シナプス入力が遠位部に集中し、大きく減衰して細胞体に届くことを明らかにしてきた。今回、電気生理実験やシミュレーション実験により、シナプス入力による局所脱分極がカリウム電流の増加とシナプス電流の減少を引き起こすことで、シナプス電位が入力強度依存的に減衰することが分かった。さらにこの減衰によってNL細胞でのITD応答性が幅広い音圧に対して維持されることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

樹状突起におけるシナプス統合過程の詳細な解析は、大脳皮質や海馬の錐体細胞等で精力的に行われているが、これらの細胞は生理学的機能が単純ではないため、個体の機能発現における役割については明確になっていない。これに対し、NL細胞は両耳入力の同時検出器として働くことで音源定位に関わるという、その生理機能が明確である。本研究は、このNL細胞樹状突起におけるシナプス統合過程の入力強度依存性に着目し、その同時検出における機能的意義を直接明らかにした。本研究の成果は、音源定位機構の詳細だけでなく、神経回路機構一般における樹状突起の担う機能的な役割の解明にもつながり得る。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [学会発表] Synaptic clustering regulates the auditory coincidence detection in low tuning frequency neurons.2019

    • 著者名/発表者名
      Rei Yamada, Hiroshi Kuba
    • 学会等名
      The 9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 音源定位回路におけるシナプス分布の入力周波数依存的制御2018

    • 著者名/発表者名
      山田 玲
    • 学会等名
      生理学研究所シナプス研究会「神経回路の構築から機能発現に至る統合的理解」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 聴覚同時検出における非線形シナプス統合の役割2017

    • 著者名/発表者名
      山田 玲
    • 学会等名
      第94回日本生理学会大会
    • 発表場所
      アクトシティ浜松(静岡県浜松市)
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] トリ聴覚同時検出器細胞の樹状突起におけるシナプス統合特性2017

    • 著者名/発表者名
      山田 玲、久場博司
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Functional roles of dendritic integration in auditory coincidence detector neurons of birds.2017

    • 著者名/発表者名
      山田 玲
    • 学会等名
      第10回NAGOYAグローバルリトリート
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] トリ聴覚同時検出器細胞の樹状突起におけるシナプス統合特性2016

    • 著者名/発表者名
      山田 玲、久場博司
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 名古屋大学大学院医学系研究科・医学部医学科ホームページ内「研究室紹介」

    • URL

      https://www.med.nagoya-u.ac.jp/medical_J/laboratory/basic-med/cell-science/physiol1/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 名古屋大学医学系研究科細胞生理学 独自ホームページ

    • URL

      https://www.med.nagoya-u.ac.jp/saibouseiri/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 細胞生理学公式ホームページ

    • URL

      https://www.med.nagoya-u.ac.jp/medical_J/laboratory/basic-med/cell-science/physiol1/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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