レーザー光刺激法を利用したヒゲ入力遮断後のシナプス結合種特異的可塑性の解析

• 研究課題/領域番号: 20500358
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経・筋肉生理学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 木村 文隆 大阪大学, 大学院・医学系研究科, 准教授 (00202044)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2009年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2008年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: ニューロン / シナプス / 神経回路 / 可塑性 / 学習 / 記憶 / 大脳皮質 / 体性感覚野 / バレル皮質 / スパイクタイミング依存性可塑性 / 抑制性細胞 / 臨界期 / 視床皮質投射 / 4層-2/3層結合 / 生後第2週 / スパイクタイミング依存性 / 視床-皮質投射 / 4層-2 / 3層 結合 / マルチ電極記録

研究概要

マウスの体性感覚野、バレル皮質において、視床から4層への投射は、興奮性細胞よりも抑制性細胞へのほうが潜時が約0. 7ms短いことを明らかにした。これにより、4層、2/ 3層細胞に非常に早い抑制がおこり、4層-> 2/ 3層順の発火順序ができる。これが、臨界期開始と同期していることから可塑性発現を制御していると考えられる。また、この潜時差は、視床細胞線維の太さの差に由来していると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Ephrin-A5 and EphA5 Interaction Induces Synaptogenesis during Early Hippocampal Development (2010)
  • 著者名/発表者名: Akaneya, Y., Souya, K., Kitamura, A., Kimura, F., Washburn, C., Zhou, R., Ninan, I., Tsumoto, T., and Ziff, E.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 5(8)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fast activation of feedforward inhibitory neurons from thalamic input and its relevance to the regulation of spike sequences in the barrel cortex (2010)
  • 著者名/発表者名: Kimura, F., Itami, C., Ikezoe, K., Tamura, H., Fujita, I., Yanagawa, Y., Obata, K. and Ohshima, M.
  • 雑誌名: Journal of Physiology 巻: 588 ページ: 2769-2787
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ephrin-A5 and EphA5 interaction induces synaptogenesis during early hippocampal development (2010)
  • 著者名/発表者名: Akaneya, et al
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Myelination and Isochronicity in neural networks (2009)
  • 著者名/発表者名: Kimura, F. and Itami, C.
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroanatomy 巻: 3 ページ: 12-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Myelination and isochronicity in the neural networks (2009)
  • 著者名/発表者名: Kimura F., Itami C.
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroanatomy
  • 査読あり
• [学会発表] Developmental switch in the spike timing-dependent plasticity underlying the initiation of map plasticity (2011)
  • 著者名/発表者名: Itami, C. and Kimura, F
  • 学会等名: 41st Annual Meeting for the Society for Neuroscience Washington D. C
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 2011-11-13
• [学会発表] 発達期バレル皮質2/ 3層錐体細胞への2つの異なるスパイクタイミング依存性可塑性の集束 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木村文隆、伊丹千晶
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] Developmental switch in the spike timing dependent plasticity at layer 4 to layer 2/ 3 synapses in coincidence with the initiation of critical period in the mouse barrel cortex (2011)
  • 著者名/発表者名: Kimura, F. and Itami, C.
  • 学会等名: 8th IBRO World Congress of Neuroscience
  • 発表場所: Italy
  • 年月日: 2011-07-18
• [学会発表] Characterization of bilateral spike timing dependent plasticity specifically appeared during the 2nd postnatal week at L4-L2/ 3 synapses in the mouse barrel cortex (2010)
  • 著者名/発表者名: Itami, C. and Kimura, F
  • 学会等名: 40th Annual Meeting for the Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2010-11-14
• [学会発表] Characterization of bilateral spike timing dependent plasticity specifically appeared during the 2nd postnatal week at L4-L2/3 synapses in the mouse barrel cortex (2010)
  • 著者名/発表者名: Itami, C
  • 学会等名: 40th Annual Meeting of Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2010-11-14
• [学会発表] Characterization of STDP at L4-L2/3 and its development in the barrel cortex (2010)
  • 著者名/発表者名: 木村文隆
  • 学会等名: 第33回日本神経科学学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-09-04
• [学会発表] バレル皮質4層-2/ 3層のスパイクタイミング依存性可塑性と発達に伴う変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 木村文隆、伊丹千晶
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] 4-2/ 3層間シナプスのフィードフォーワード抑制による発火タイミング制御の発達とそれに伴うSTDPの変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 木村文隆、伊丹千晶
  • 学会等名: 第87回生理学会大会シンポジウム
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2010-05-21
• [学会発表] Developmental switch in the spike timing dependent plasticity at L4-L2/3 synapse in parallel with feedforward inhibition in the barrel cortex (2010)
  • 著者名/発表者名: 木村文隆
  • 学会等名: 第87回日本生理学会大会
  • 発表場所: 盛岡(招待講演)
  • 年月日: 2010-05-21
• [学会発表] Yanagawa Activation of a2A adrenoceptors suppresses excitatory synaptic transmission to layer 4 cells both from thalamic and intracortical sources in the mouse barrel cortex through presynaptic mechanism (2009)
  • 著者名/発表者名: F. Kimura, M. Ohshima, C. Itami, Y.
  • 学会等名: 39th Annual Meeting for the Society for Neuroscience
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 2009-10-19
• [学会発表] Developmental switch in the spike-timing-dependent plasticity between L4-L2/3 synapse in parallel with feedforward inhibition in mouse barrel cortex (2009)
  • 著者名/発表者名: Itami, C.
  • 学会等名: 39th Annual Meeting of Society for Neuroscience
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2009-10-19
• [学会発表] Activation of a2A adrenoceptors suppresses excitatory transmission to layer 4 cells both from thalamic and Intracortical sources in the mouse barrel cortex through presynaptic mechanism (2009)
  • 著者名/発表者名: Kimura, F.
  • 学会等名: 39th Annual Meeting of Society for Neuroscience
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2009-10-19
• [学会発表] Developmental switch in the spike timing-dependent plasticity between L4-L2/ 3 synapse in parallel with feedforward inhibition in mouse barrel cortex (2009)
  • 著者名/発表者名: C. Itami, S-I. Watanabe, F. Kimura
  • 学会等名: 39th Annual Meeting for the Society for Neuroscience
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 2009-10-18
• [学会発表] フィードフォーワード抑制による発火タイミング制御の発達とそれに伴う可塑性の変化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 木村文隆、伊丹千晶
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2009-09-18
• [学会発表] Maturation of precise temporal control of spike timing by feedforward inhibition and associated developmental switch in the L4-L2/3 plasticity in the barrel cortex (2009)
  • 著者名/発表者名: 木村文隆
  • 学会等名: 第32回日本神経科学学会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-09-18
• [学会発表] バレル皮質4層細胞への興奮性伝達に対するα2Aノルアドレナリン受容体によるシナプス前性抑制 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大島稔、伊丹千晶、小幡邦彦、柳川右千夫、木村文隆
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] Activation of α 2A adrenoceptors suppresses excitatory synaptic transmission to layer 4 cells in the mouse barrel cortex through presynaptic mechanism (2009)
  • 著者名/発表者名: 大島稔
  • 学会等名: 第32回日本神経科学学会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] Development of noisecorrelation in rat barrel columns (2008)
  • 著者名/発表者名: Ikezoe, K
  • 学会等名: 38^<th> Annual Meeting of Society for Neuroselence
  • 発表場所: Washington, DC
  • 年月日: 2008-11-18
• [学会発表] マウスバレル皮質4層細胞への視床及び皮質細胞からの人力に対するノルアドレナリンの制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大島稔
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-07-11
• [学会発表] ラット感覚野ニューロン群におけるノイズ相関の生後発達 (2008)
  • 著者名/発表者名: 池添貢司、田村弘、木村文隆、藤田一郎
  • 学会等名: 第31回日本神経科学学会大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-07-10
• [学会発表] ラット感覚野ニューロン群におけるノイズ相関の生後発達 (2008)
  • 著者名/発表者名: 池添貢司
  • 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
• [備考]
  • URL: http://www.med.osaka-u.ac.jp/pub/molneu/member_kf.html