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中枢聴覚回路の周波数域依存的な機能分化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H02541
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分46030:神経機能学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

久場 博司  名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (10362469)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2018年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワード聴覚 / 神経回路 / 神経活動 / 中枢神経回路
研究成果の概要

ニワトリの蝸牛神経核では、シナプスや神経細胞の特性が周波数域毎に機能分化することで正確な時間情報処理が可能となる。本研究では、この周波数域依存的な機能分化の詳細と形成機構を明らかにすることを目指した。まず、抑制性シナプス入力の特性について調べ、その数やサイズが周波数域毎に異なり、このことが幅広い周波数域と音圧域での情報処理の実現に重要なことを明らかにした。次に、NaチャネルやKチャネルの発達過程を調べ、神経活動依存的なチャネル発現の制御機構の効率が、特に高音域で高いことを示した。すなわち、聴覚回路の機能分化には、神経細胞の遺伝的性質と聴覚経験の両者の連関が重要であることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

音の時間情報を幅広い周波数域で正確に処理することは、聴覚の機能発現に不可欠である。本研究では、この幅広い周波数域での正確な聴覚情報処理の神経回路基盤を明らかにするとともに、その形成過程における細胞特性と聴覚入力の連関の重要性について示した。これらの知見は、中枢聴覚回路の機能最適化という観点から今後の難聴治療戦略に新たな可能性を提示するだけでなく、様々な感覚系でみられる活動依存的な回路成熟、さらには脳部位特異的な回路成熟の仕組みを理解する上でも重要な示唆を与えると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Structural and functional refinement of the axon initial segment in avian cochlear nucleus during development2020

    • 著者名/発表者名
      Nargis Akter, Ryota Fukaya, Ryota Adachi, Hiroshi Kawabe, Hiroshi Kuba
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 40 号: 35 ページ: 6709-6721

    • DOI

      10.1523/jneurosci.3068-19.2020

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 特集 脳神経回路のダイナミクスから探る脳の発達・疾患・老化 軸索コンパートメントの構造可塑性と聴覚チューニング2019

    • 著者名/発表者名
      久場 博司
    • 雑誌名

      生体の科学

      巻: 70 号: 1 ページ: 19-22

    • DOI

      10.11477/mf.2425200940

    • ISSN
      0370-9531, 1883-5503
    • 年月日
      2019-02-15
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Excitatory and Inhibitory Synaptic Coupling in Avian Nucleus Magnocellularis2019

    • 著者名/発表者名
      Al-Yaari Mohammed、Yamada Rei、Kuba Hiroshi
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 40 号: 3 ページ: 619-631

    • DOI

      10.1523/jneurosci.1124-19.2019

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tonotopic Differentiation of Coupling between Ca2+ and Kv1.1 Expression in Brainstem Auditory Circuit.2019

    • 著者名/発表者名
      Adachi R, Yamada R, Kuba H.
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 13 ページ: 199-213

    • DOI

      10.1016/j.isci.2019.02.022

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 軸索起始部の構造と機能による神経興奮性の制御2018

    • 著者名/発表者名
      久場博司
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 90 号: 1 ページ: 69-74

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2018.900069

    • NAID

      40021492936

    • ISSN
      0037-1017
    • 年月日
      2018-02-25
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Dendritic synapse geometry optimizes binaural computation in sound localization circuit2021

    • 著者名/発表者名
      Kuba H
    • 学会等名
      第98回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Regulation of ion channel expression in brainstem auditory circuit2020

    • 著者名/発表者名
      Kuba H
    • 学会等名
      第97回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Tuning of excitable axonal domains in central auditory neurons2018

    • 著者名/発表者名
      Kuba H
    • 学会等名
      Axon in the hills
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Activity-dependent tuning of Kv1.1 expression in brainstem auditory circuit2018

    • 著者名/発表者名
      Kuba H
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会(神戸)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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