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水平眼球運動系の速度―位置変換に関わる神経積分機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20021005
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関群馬大学

研究代表者

齋藤 康彦  群馬大学, 大学院・医学系研究科, 准教授 (70290913)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
2009年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2008年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
キーワード舌下神経前位核 / ニューロン / 神経回路 / グルタミン酸受容体 / シナプス後電流 / 神経積分器 / パッチクランプ / 脳スライス
研究概要

舌下神経前位核(prepositus hypoglossi nucleus, PHN)は水平性の眼球運動に関与しており、脳幹から入力する速度信号を位置信号へ変換する役割があることが示されている。本研究では、舌下神経前位核における速度-位置変換機構にどのような神経回路特性が関与しているのかを調べることを目的としている。ラットの脳幹スライス標本を作製し、抑制性神経伝達を遮断した状態でPHNニューロンからホールセル記録を行ない、ニューロンの近傍に微小ガラス管により一過性のバースト刺激(100Hz、20パルス)を与えたところ、自発性EPSCの頻度が刺激前に比べ増大し、それが数秒間持続される現象を見出した。この現象は一過性の速度信号から持続的な位置信号への変換過程を反映することから、持続的なEPSC頻度増加を担うシナプス伝達について薬理学的に調べた結果、カルシウム透過型AMPA受容体の活性化が重要であることが明らかになった。そこで、カルシウム透過型AMPA受容体をもつニューロンが実際にPHN内に存在するのかを調べるために、記録しているPHNニューロンにカイニン酸を電気泳動により投与し、膜電位を-60mVと+40mVに保持したときの電流応答比(Rectification Index, RI)を求めた。カルシウム透過型AMPA受容体を持つニューロンのRI値は1以下であることが知られており、解析の結果、半数以上のPHNニューロンにおいてRI値が1以下であった。さらに、ナトリウムを含まずカルシウム濃度を高くした細胞外液中で、PHNニューロンのカイニン酸投与に対する電流応答を調べたところ、RI値が1以下であるニューロンは1以上であるニューロンに比べ、カルシウム透過性が高いことが確認された。以上の結果から、カルシウム透過型AMPA受容体をもつPHNニューロンが速度-位置変換に重要な役割を持つことが示唆された。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Fluorescent labeling of both GABAergic and glycinergic neurons in VGAT-Venus transgenic mouse2009

    • 著者名/発表者名
      Wang, Y., Kakizaki, T., Sakagami, H., Saito, K., Ebihara, S., Kato, M., Hirabayashi, M., Saito, Y., Furuya, N., Yanagawa, Y.
    • 雑誌名

      Neuroscience 164

      ページ: 1031-1043

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between afterhyperpolarization profiles and the regularity of spontaneous firings in rat medial vestibular nucleus ne urons2008

    • 著者名/発表者名
      Saito Y., Takazawa T., and Ozawa S
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience 28

      ページ: 288-298

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Membrane properties of excitatory and inhibitory neurons in the rat nrenositus hvnoalossi nucleus2008

    • 著者名/発表者名
      Shino M., Ozawa S., Furuya N., and Saito Y
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience 27

      ページ: 2413-2424

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Local excitatory network in rat prepositus hypoglossi nucleus2009

    • 著者名/発表者名
      Saito Y, Shino M, Yanagawa Y
    • 学会等名
      第32回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-09-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Contribution of Ca^<2+>-permeable AMPA receptor to activation of excitatory network in prepositus hypoglossi nucleus2009

    • 著者名/発表者名
      Saito Y, Shino M, Yanagawa Y
    • 学会等名
      XXXIV International Congress of Physiological Sciences
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2009-07-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Inwardly rectifying AMPA responses of neurons in rat prepositus hvnoglossi nucleus2008

    • 著者名/発表者名
      Shino M, Ozawa S, and Saito Y
    • 学会等名
      第31回日本神経科学大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-07-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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