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高頻度発火型GABAニューロンを中継する梨状-島皮質間の新規性局所神経回路の同定

研究課題

研究課題/領域番号 17K11653
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 機能系基礎歯科学
研究機関日本大学

研究代表者

山本 清文  日本大学, 歯学部, 助教 (30609764)

研究分担者 小林 真之  日本大学, 歯学部, 教授 (00300830)
藤田 智史  日本大学, 歯学部, 准教授 (00386096)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2018年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード外側嗅神経 / 島皮質 / 嗅覚 / 痛覚 / 外側嗅索 / GABA / 疼痛制御
研究実績の概要

「匂い刺激によって痛みが和らぐ」という、全く新しい大脳皮質嗅覚野-無顆粒島皮質の神経回路を同定し,急性疼痛に加え,慢性疼痛や癌性疼痛に対して革新的な治療法の基盤を確立することを本研究の目標とした。初年度は,チャンネルロドプシン 2 (ChR2)の発現に最適な条件を設定し,スライス標本にて実験を行った。光ファイバーの先端をスライス表面に設置し,ごく短時間の光照射によって,記録するニューロンから光照射誘発性の活動電位が発生した。これらの活動電位発生パターンは,発火特性にて弁別されるニューロンタイプによって差異が生じた。興奮性細胞の興奮応答を強力に抑制をかける高頻度発火型抑制性ニューロンは,光刺激に呼応した活動電位の発火を示した。一方で,複数の興奮性細胞において,それら細胞の発火が著明に抑制されることが示されたことから,梨状皮質近傍に存在する島皮質錐体性細胞は,嗅覚情報によって発火パターンが修飾される可能性を示唆し,これは匂いなどの嗅覚情報によって島皮質に収斂される痛み,味情報,口腔内の情報処理が変わりうるという可能性を示す。また次年度には,扁桃体に微量注入したコレラトキシンB (CTB)によって染色された島皮質錐体細胞の発火を強力に抑制したことから,嗅覚性の情報が,島皮質から扁桃体に入力するインパルスを修飾する可能性を示唆する。これらの可能性は,嗅覚情報が,島皮質に存在する抑制性および興奮性ニューロンの興奮性応答の修飾を介して,情動を司る扁桃体ニューロンの興奮性を修飾する可能性を示唆するものである。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Opposite roles in short-term plasticity for N-type and P/Q-type voltage-dependent calcium channels in GABAergic neuronal connections in the rat cerebral cortex.2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto K and Kobayashi M
    • 雑誌名

      J Neurosci

      巻: 38 号: 46 ページ: 9814-9828

    • DOI

      10.1523/jneurosci.0337-18.2018

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Histamine H3 Heteroreceptors Suppress Glutamatergic and GABAergic Synaptic Transmission in the Rat Insular Cortex2017

    • 著者名/発表者名
      Takei Hiroki、Yamamoto Kiyofumi、Bae Yong-Chul、Shirakawa Tetsuo、Kobayashi Masayuki
    • 雑誌名

      Frontiers in neural circuit

      巻: 11 ページ: 85-85

    • DOI

      10.3389/fncir.2017.00085

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 電位依存性カルシウムチャンネルN型ー,P/Q型サブタイプによって決定されるGABA作動性シナプスの短期可塑性の差異2017

    • 著者名/発表者名
      山本清文、小林真之
    • 学会等名
      第40回日本神経科学学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 日本大学歯学部薬理学講座ホームページ

    • URL

      http://www2.dent.nihon-u.ac.jp/pharmacology/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2019-12-27  

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