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内環境知覚神経回路における周波数依存的情報生成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18021036
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東京慈恵会医科大学

研究代表者

加藤 総夫  東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (20169519)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
2007年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2006年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
キーワード孤束核 / 内臟受容器 / 1次求心線維 / 放出確率 / 神経伝達物質放出 / シナプス伝達 / 短期可塑性 / 迷走神経背側運動核 / 内臓受容器
研究概要

延髄孤束複合体(dorsal vagal complex, DVC;孤束核NTSおよび迷走神経背側核DMX)の局所神経回路による内臓感覚情報処理のシナプス機構を解明することを目的として1次求心線維から2次ニューロンへの周波数伝達特性を脳スライス標本におけるパッチクランプ法を用いて解析した。Paired-pulse ratio値および頻回刺激に対するシナプス後応答の周波数特性frequency-dependency indexから、各ニューロンのシナプス応答をDMX_<high>型、DMX_<low>型、およびNTS型の3タイプに分類した。シナプス後電流の振幅-分散関係から全放出部位数、1放出部位あたりのEPSC振幅、および、放出確率を推定した結果、上記3種のシナプス応答の周波数特性の差異がシナプス前終末からの放出確率の差に起因し、DMX_<high>型シナプスにおいては低い放出確率を放出部位数の多さで「補う」ことによってNTS型シナプスと同程度のシナプス強度を得ている事実を見出した。伝達効率を犠牲にせずに周波数応答特性を確保する機構として重要である。これら3種のニューロン群にadenosineを投与し、その影響を解析した結果、NTSニューロンでは、adenosineによってpaired-pulse ratioの有意な増加が生じ、それに伴いfrequency-dependency indexが有意に増加した。一方、DMX_<low>型ニューロンにおいてはadenosine存在下もpaired-pulse ratioに有意な変化は認められなかった。以上の結果は、内因性プリンが、DVCのシナプスの伝達効率と周波数特性をシナプス伝達の特性に応じて弁別的に最適化しうる可能性を示している。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (16件)

  • [雑誌論文] Quantitative and immunohistochemical analysis of neuronal types in the mouse caudal nucleus tractus solitarius: Focus on GABAergic neurons2008

    • 著者名/発表者名
      Okada T, Tashiro Y, Kato F, Yanagawa Y, Obata K, Kawai Y
    • 雑誌名

      J Chem Neuroanat 35

      ページ: 275-284

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 痛みの記憶と扁桃体シナプス可塑性2008

    • 著者名/発表者名
      加藤総夫
    • 雑誌名

      痛みの記憶と扁桃体シナプス可塑性 26

      ページ: 398-401

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Sevoflurane directly excites locus coeruleus neurons in the rat2007

    • 著者名/発表者名
      Yasui Y, Masaki E, Kato F
    • 雑誌名

      Anesthesiology 107

      ページ: 992-1002

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Codeine presynaptically inhibits the glutamatergic synaptic transmission in the nucleus tractus solitarius of the guinea pig2007

    • 著者名/発表者名
      Ohi Y, Kato F, Haji A
    • 雑誌名

      Neuroscience 146

      ページ: 1425-1433

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 慢性痛における扁桃体シナプス伝達の可塑的変化2007

    • 著者名/発表者名
      加藤総夫
    • 雑誌名

      医学のあゆみ 223

      ページ: 706-716

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] NMDA receptor-independent synaptic plasticity in the central amygdala in the rat model of neuropathic pain2007

    • 著者名/発表者名
      Ikeda R, Takahashi, Y, Inoue K, Kato F
    • 雑誌名

      Pain 127

      ページ: 161-172

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Target cell-specific differences in short-term plasticity of the solitary complex synapses in the rat2007

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto K, Imura T, Shigetomi E, Noguchi J, Kato F
    • 雑誌名

      J Physiol Sci 57Suppl

    • NAID

      130007038585

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Blocker-resistant presynaptic voltage-dependent Ca^<2+> channels underlying glutamate release in mice nucleus tractus solitarii2006

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki K, Shigetomi E, Ikeda R, Nishida M, Kiyonaka S, Mori Y, Kato F
    • 雑誌名

      Brain Res 1104

      ページ: 103-113

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Target-dependent extracellular Ca-dependence of the short-term plasticity of the solitary complex synapses in the rat2006

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto K, Kato F
    • 雑誌名

      Neurosci Res 55, Suppl.

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 神経因性疼痛と扁桃体シナプス伝達の可塑的変化2006

    • 著者名/発表者名
      加藤総夫
    • 雑誌名

      神経化学 45

      ページ: 105-105

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 孤束複合体シナプス伝達周波数特性の細胞外プリンによる修飾:分子から生理機能まで2008

    • 著者名/発表者名
      加藤総夫、高野一夫、山本清文、繁冨英治、山田千晶、野口 淳
    • 学会等名
      第85回日本生理学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ラット神経因性疼痛モデル扁桃体中心核シナプス伝達増強に及ぼすNMDA受容体遮断の影響2008

    • 著者名/発表者名
      高橋由香里、岩瀬彩乃、池田 亮、加藤総夫
    • 学会等名
      第81回日本薬理学会総会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ラット神経因性疼痛モデル扁桃体中心核シナプス伝達増強の二相性成立過程2008

    • 著者名/発表者名
      高橋由香里、岩瀬彩乃、池田 亮、加藤総夫
    • 学会等名
      第85回日本生理学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ラット孤束複合体における標的ニューロン依存的短期可塑性の特異性2008

    • 著者名/発表者名
      山本清文、野口 淳、加藤総夫
    • 学会等名
      第85回日本生理学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 孤束複合体シナプス伝達短期可塑性の多様性2007

    • 著者名/発表者名
      山本清文、野口 淳、加藤総夫
    • 学会等名
      第35回自律神経生理研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-12-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 扁桃体における疼痛情報処理機構-神経因性慢性疼痛モデルを用いた電気生理学的検討2007

    • 著者名/発表者名
      池田 亮、加藤総夫、丸毛啓史
    • 学会等名
      第22回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 発表場所
      浜松
    • 年月日
      2007-10-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Autonomic hypersensitivity and pain-related synaptic plasticity in the central nucleus of amygdala2007

    • 著者名/発表者名
      Kato, F
    • 学会等名
      5th Congress of The International Society for Autonomic Neurosciences
    • 発表場所
      Kyoto
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Role of P2X receptors of NTS in central respiratory switching by vagal afferent inputs of the rabbit2007

    • 著者名/発表者名
      Takano, K. and Kato, F
    • 学会等名
      5th Congress of The International Society for Autonomic Neurosciences
    • 発表場所
      Kyoto
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Early establishment of synaptic potentiation in the central amygdala in the rat model of neuropathic pain2007

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, Y., Ikeda, R. & Kato, F
    • 学会等名
      37th Annual meeting of the Society for Neuroscience
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Distinct target-dependent release properties underlie distinct frequency filtering at visceral afferent to second-order neuron synapses of the rat2007

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, K., Imura, T., Noguchi, J. & Kato, F
    • 学会等名
      37th Annual meeting of the Society for Neuroscience
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 慢性神経因性疼痛モデルにおける扁桃体中心核シナプス増強とその固定化2007

    • 著者名/発表者名
      加藤総夫、高橋由香里、池田 亮、岩瀬彩乃、井村泰子
    • 学会等名
      2007年度 生理学研究所研究会・シナプス伝達ダイナミクス解明の新戦略-シナプス伝達の細胞分子調節機構
    • 発表場所
      岡崎
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 痛みの情動の記憶は扁桃体中心核シナプスに書き込まれる2007

    • 著者名/発表者名
      加藤総夫、池田亮、高橋由香里
    • 学会等名
      第30回日本神経科学大会、第50回日本神経化学会、第17回日本神経回路学会大会合同大会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 慢性痛と情動を結ぶシナプス機構2007

    • 著者名/発表者名
      加藤総夫
    • 学会等名
      第23回日本ストレス学会学術総会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 慢性痛に伴う情動変化の神経機構2007

    • 著者名/発表者名
      加藤総夫
    • 学会等名
      第28回鎮痛薬・オピオイドペプチドシンポジウム
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 神経因性疼痛ラット扁桃体中心核におけるシナプス可塑的変化形成過程.2007

    • 著者名/発表者名
      高橋由香里、池田 亮、井村泰子、加藤総夫
    • 学会等名
      第30回日本神経科学大会、第50回日本神経化学会、第17回日本神経回路学会大会合同大会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ラット孤束複合体ニューロンの入力周波数依存的興奮パターンを決定するシナプス短期可塑性2007

    • 著者名/発表者名
      山本清文、井村泰子、野口 淳、加藤総夫
    • 学会等名
      第30回日本神経科学大会、第50回日本神経化学会、第17回日本神経回路学会大会合同大会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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