• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

光遺伝学を応用した下丘聴覚神経路の音情報処理回路の解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K11200
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 耳鼻咽喉科学
研究機関金沢医科大学

研究代表者

小野 宗範  金沢医科大学, 医学部, 准教授 (30422942)

研究分担者 伊藤 哲史  金沢医科大学, 医学部, 准教授 (90334812)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード下丘 / 興奮性ニューロン / 抑制性ニューロン / 光遺伝学 / 興奮性/抑制性ニューロン / 電気生理学 / 覚醒動物からの電気生理学的記録
研究成果の概要

覚醒動物からの光遺伝学的脳活動記録システムを構築し中脳聴覚神経核下丘の興奮性ニューロンと抑制性ニューロンの覚醒時活動特性を明らかにした。その結果下丘の局所回路は相同性の高い周波数受容野を持つ興奮性及び抑制性ニューロンによって構成されていること、また麻酔による影響が下丘レベルにおいて顕著に存在することも明らかとなった。加えて抑制性ニューロンの自発活動レベルは興奮性ニューロンに比べて有為に高いことが観察されたが、この関係は内耳損傷による聴覚障害によって逆転することが観察された。このことから下丘ニューロンは可塑的にその活動性を変化させ聴覚経路における情報伝達効率を動的に調節してい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

興奮性及び抑制性の情報伝達は脳内の感覚情報の伝達に極めて重要な役割を持つことがよく知られている。本研究の結果から下丘は大脳皮質に代表される他の脳領域とは異なる独自の音情報処理機能を持つことを示唆しており、その学術的意義は高い。また抑制性ニューロンと興奮性ニューロンの活動レベルが内耳からの入力レベルに応じて可塑的に変化していることから下丘が、耳鳴のような難聴に対する不適応から生じる疾患に関わっていることが強く示唆された。耳鳴は現在治療不可能な疾患であるため、その治療に向けた基礎的な知見を本研究が与えたことの意義は大きい。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 図書 (3件)

  • [国際共同研究] コネチカット大学(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] 中国医科大学(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] コネチカット大学(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] コネチカット大学(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] コネチカット大学(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 清華大学(中国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Neuronal sensitivity to the interaural time difference of the sound envelope in the mouse inferior colliculus2020

    • 著者名/発表者名
      Ono Munenori、Bishop Deborah C.、Oliver Douglas L.
    • 雑誌名

      Hearing Research

      巻: 385 ページ: 107844-107844

    • DOI

      10.1016/j.heares.2019.107844

    • NAID

      40022010255

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Acoustic trauma induced the alteration of the activity balance of excitatory and inhibitory neurons in the inferior colliculus of mice2020

    • 著者名/発表者名
      Ma Lanlan、Ono Munenori、Qin Ling、Kato Nobuo
    • 雑誌名

      Hearing Research

      巻: 391 ページ: 107957-107957

    • DOI

      10.1016/j.heares.2020.107957

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Serotonergic control of GABAergic inhibition in the lateral amygdala2020

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Ryo、Furuyama Takafumi、Sugai Tokio、Ono Munenori、Pare Denis、Kato Nobuo
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology

      巻: 123 号: 2 ページ: 670-681

    • DOI

      10.1152/jn.00500.2019

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Optogenetics identification of neuronal type in awake mice with a glass optrode.2018

    • 著者名/発表者名
      Ono M, Muramoto S, Ma L, Kato N.
    • 雑誌名

      Journal of Visualized Experiments

      巻: 136 号: 136 ページ: 1-7

    • DOI

      10.3791/57781

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inhibitory Neural Circuits in the Mammalian Auditory Midbrain.2018

    • 著者名/発表者名
      Ono M, Ito T.
    • 雑誌名

      Journal of Experimental neuroscience

      巻: 12 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1177/1179069518818230

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identified GABAergic and Glutamatergic Neurons in the Mouse Inferior Colliculus Share Similar Response Properties.2017

    • 著者名/発表者名
      Ono M, Bishop DC, Oliver DL.
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 37 号: 37 ページ: 8952-8964

    • DOI

      10.1523/jneurosci.0745-17.2017

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Neuronal sensitivity to the interaural time difference of the sound envelope in the mouse inferior colliculus2019

    • 著者名/発表者名
      Ono M, Bishop DC, Oliver DL.
    • 学会等名
      日本音響学会聴覚研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Aberrant balance between the excitatory and inhibitory neuronal activities in the inferior colliculus after the cochlear insults.2019

    • 著者名/発表者名
      馬蘭蘭, 小野宗範, 加藤伸郎
    • 学会等名
      第42回神経科学学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 覚醒マウス下丘内の興奮性ニューロンと抑制性ニューロンの神経活動2018

    • 著者名/発表者名
      小野宗範、 馬蘭蘭、 加藤伸郎
    • 学会等名
      日本音響学会聴覚研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Excitatory and inhibitory neural circuits in the auditory midbrain.2018

    • 著者名/発表者名
      Ono M
    • 学会等名
      FAOPS 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Simultaneous in vivo recording of the local field potential and the signal of fluorescent calcium indicator in the hippocampus of Altzheimer's mouse model.2018

    • 著者名/発表者名
      Ono M, Ohmori H, Xu F, Kato N.
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 測光電極法を用いた海馬局所電位とカルシウム動態の同時記録2018

    • 著者名/発表者名
      小野宗範、大森治紀、許峰、呉祖波、加藤伸郎
    • 学会等名
      第65回中部日本生理学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Sound response properties of identified GABAergic and glutamatergic neurons of the inferior colliculus in awake mice.2018

    • 著者名/発表者名
      Ono M, Kato N.
    • 学会等名
      第95回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 光遺伝学的手法によって同定されたマウス下丘GABA作動性ニューロンの音応答特性2017

    • 著者名/発表者名
      Ono M, Bishop DC, Oliver DL.
    • 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] The Sound Response Properties of the Optogenetically Identified GABAergic Neurons in the Mouse Inferior Colliculus.2017

    • 著者名/発表者名
      Ono M, Bishop DC, Oliver DL.
    • 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] Neuronal Sensitivity to the Interaural Time Difference of the Sound Envelope in the Mouse Inferior Colliculus.2017

    • 著者名/発表者名
      Ono M
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on the Science of Mental Time
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cell type specific connectivity and function in auditory midbrain.2016

    • 著者名/発表者名
      Chen C, Cheng M, Ito T, Ono M, Song S.
    • 学会等名
      Neuroscience 2016
    • 発表場所
      San Diego, CA (USA)
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Long-Lasting Sound-Evoked Afterdischarge in the Auditory Midbrain.2016

    • 著者名/発表者名
      Ono M, Bishop DC, Oliver DL.
    • 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
  • [学会発表] 聴覚中脳における音刺激により惹起される可塑的活動性変化2016

    • 著者名/発表者名
      Ono M, Bishop DC, Oliver DL.
    • 学会等名
      日本音響学会聴覚研究会
    • 発表場所
      豊橋技術科学大学 (愛知県豊橋市)
    • 年月日
      2016-05-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 下丘において音刺激により惹起される可塑的神経活動性変化2016

    • 著者名/発表者名
      小野 宗範
    • 学会等名
      第52回 滋賀県立成人病センター研究所セミナー
    • 発表場所
      滋賀県立成人病センター (滋賀県守山市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] The Oxford Handbook of the Auditory Brainstem.2019

    • 著者名/発表者名
      Ito T, Ono M, Oliver DL. (edited by Karl Kandler)
    • 総ページ数
      768
    • 出版者
      Oxford University Press
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] 生き物と音の事典2019

    • 著者名/発表者名
      小野 宗範(生物音響学会編)
    • 総ページ数
      464
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254171679
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] Neuron Types, Intrinsic Circuits, and Plasticity in the Inferior Colliculus.2018

    • 著者名/発表者名
      Ito T, Ono M, Oliver DL.
    • 総ページ数
      26
    • 出版者
      Oxford University Press
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi