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軸索のサブセルラー機能解析システムと最適化モデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K15177
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 生理学一般
研究機関北海道大学

研究代表者

神谷 温之  北海道大学, 医学研究科, 教授 (10194979)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード軸索 / 海馬 / サブセルラー記録 / 生理学 / 脳・神経 / 神経科学 / シグナル伝達 / 薬理学
研究成果の概要

本研究では、例外的にパッチクランプ法による直接記録が可能な大型の軸索終末を有する海馬苔状線維に着目して、軸索のサブセルラー機能解析システムを構築し、軸索膜のイオンチャンネルの特性や分布について定量的な実験データを集積することと、これらの実験データに基づいた精緻な中枢軸索の興奮性に関する最適化モデルを構築することを目的とした。軸索終末からの活動電位の測定を可能とし、活動電位に引き続く後脱分極についてナトリウムチャンネルの関与を明らかにした。また、既存の苔状線維の活動電位モデルを改良し、後脱分極を再現する軸索モデルを構築した。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Short-term depression of axonal spikes at the mouse hippocampal mossy fibers and sodium channel-dependent modulation.2018

    • 著者名/発表者名
      Ohura S, Kamiya H
    • 雑誌名

      eNeuro

      巻: 5 号: 1 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1523/eneuro.0415-17.2018

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] <b>Synapse-specific effects of IL-1β on long-term potentiation in the mouse hip</b><b>pocampus </b>2017

    • 著者名/発表者名
      Hoshino K, Hasegawa K, Kamiya H, Morimoto Y
    • 雑誌名

      Biomedical Research

      巻: 38 号: 3 ページ: 183-188

    • DOI

      10.2220/biomedres.38.183

    • NAID

      130006865611

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Excitability tuning of axons in the central nervous system2016

    • 著者名/発表者名
      Ohura S, Kamiya H
    • 雑誌名

      J. Physiol. Sci.

      巻: 66 号: 3 ページ: 189-196

    • DOI

      10.1007/s12576-015-0415-2

    • NAID

      40020815756

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Voltage-gated calcium and sodium channels mediate Sema3A retrograde signaling that regulates dendritic development2016

    • 著者名/発表者名
      Yamashita N, Aoki R, Chen S, Jitsuki-Takahashi A, Ohura S, Kamiya H, Goshima Y
    • 雑誌名

      Brain Res.

      巻: 1631 ページ: 127-136

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2015.11.034

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] PSD-95 regulates synaptic kainate receptors at mouse hippocampal mossy fiber-CA3 synapses2015

    • 著者名/発表者名
      Suzuki E & Kamiya H
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: x ページ: 1-6

    • DOI

      10.1016/j.neures.2015.12.011

    • NAID

      120006219902

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Local control of axonal excitability in the hippocampus2018

    • 著者名/発表者名
      Kamiya H
    • 学会等名
      The 6th RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 軸索バーストとてんかん原性2018

    • 著者名/発表者名
      神谷温之
    • 学会等名
      第95回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 遠位軸索周囲の軽度なカリウム濃度上昇による海馬苔状線維の異所性スパイク2017

    • 著者名/発表者名
      神谷温之
    • 学会等名
      第94回日本生理学会大会
    • 発表場所
      アクトシティー浜松 静岡県浜松市
    • 年月日
      2017-03-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 海馬における軸索スパイクのアナログ制御2017

    • 著者名/発表者名
      大浦峻介、神谷温之
    • 学会等名
      第94回日本生理学会大会
    • 発表場所
      アクトシティー浜松 静岡県浜松市
    • 年月日
      2017-03-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Noncanonnical mode of burst firing originated from distal axon2017

    • 著者名/発表者名
      Kamiya H
    • 学会等名
      The 5th RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer
    • 発表場所
      東北大学電気通信研究所 宮城県仙台市
    • 年月日
      2017-02-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 海馬苔状線維での異所性バースト発火のシミュレーション解析2017

    • 著者名/発表者名
      神谷温之
    • 学会等名
      日本生理学会北海道地方会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Prolonged hyperexcitability of hippocampal mossy fibers after repetitive high frequency stimulation2017

    • 著者名/発表者名
      Kamiya H
    • 学会等名
      Neuroscience 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Peak reduction of axonal spikes in the hippocamal mossy fibers during the high frequency stimulation2017

    • 著者名/発表者名
      Ohura S, Kamiya H
    • 学会等名
      Neuroscience 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ectopic spike firings of the hippocampal mossy fibers by application of kainate to the distal axons2016

    • 著者名/発表者名
      Kamiya H, Mulle C
    • 学会等名
      Neuroscience 2016
    • 発表場所
      San Diego Convention Center, San Diego, USA
    • 年月日
      2016-11-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海馬苔状線維における活動電位の二発刺激抑圧に関するシミュレーション解析2016

    • 著者名/発表者名
      神谷温之
    • 学会等名
      日本生理学会北海道地方会
    • 発表場所
      札幌医科大学 札幌市
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 海馬苔状線維における軸索スパイクの活動依存的調節に関するモデル解析2016

    • 著者名/発表者名
      神谷温之
    • 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 横浜市
    • 年月日
      2016-07-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 北海道大学医学研究院神経生物学分野ホームページ

    • URL

      http://neurobiology.html.xdomain.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 北海道大学プレスリリース ”脳のデジタル信号のアナログ な 調節 を発見”

    • URL

      https://www.hokudai.ac.jp/news/180227_pr.pdf

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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