| 研究課題/領域番号 |
18K06472
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分46010:神経科学一般関連
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| 研究機関 | 同志社大学 |
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研究代表者 |
三木 崇史 同志社大学, 研究開発推進機構, 准教授 (10598577)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | シナプス / シナプス小胞 / 神経伝達物質放出 / 神経伝達 |
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| 研究成果の概要 |
脳神経シナプスにおいて、神経活動に同期・非同期して起こるシナプス小胞の放出パターンは、神経細胞間情報伝達の性質を決める重要な因子である。しかし、そのパターンを決めるメカニズムは不明な点が多かった。本研究では、シナプス前終末からのシナプス小胞放出数の定量的・統計学的解析とシミュレーションから、同期・非同期性放出パターンを説明する統一的な数理モデルの構築に成功した。このモデルから、(1)シナプス小胞は放出までに再充填プール、充填部位、放出部位を経由すること、(2)放出・充填部位に存在する小胞が同期性放出を、再充填プールに存在する小胞が非同期性放出を担うことを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、脳神経伝達を担う伝達物質放出の同期・非同期性放出パターンを説明する統一的な数理モデルを提唱した。同期性放出は、速く正確な神経伝達に必須である。一方、非同期性放出は持続的な神経伝達を担う。このような異なる特徴と生理的意義を持つ神経伝達を統一したモデルで理解できたことは、これまで様々な説により理解されてきた中枢シナプスの多様なシナプス特性を一般化して理解することにつながり学術的に意義深い。またこの同期・非同期性放出パターン異常は神経疾患との関連も示唆されており、今後シナプス機能改善といった疾患治療に向けた応用研究への足掛かりになる可能性がある。
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