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モノアミンによる眼球運動系神経積分器の修飾機構

研究課題

研究課題/領域番号 21K06424
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分46030:神経機能学関連
研究機関奈良県立医科大学

研究代表者

齋藤 康彦  奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (70290913)

研究分担者 杉村 岳俊  奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (60812526)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード視線制御 / セロトニン / ノルアドレナリン / 舌下神経前位核 / カハール間質核 / パッチクランプ法 / 神経積分器 / 脳スライス / ホールセル記録 / スライス標本
研究開始時の研究の概要

脳幹の舌下神経前位核(PHN)やカハール間質核(INC)は視線制御に関与し、セロトニン(5-HT)やノルアドレナリン(NA)などのモノアミン作動性神経投射がみられる。本研究では、PHNやINCの機能に対する5-HTやNAの作用を明らかにするため、脳幹スライス標本においてPHMやINCのニューロンからホールセル記録を行い、初めの2年間で5-HTやNA投与に対する電流応答を詳細に調べ、3年目に興奮性ネットワーク活性に対する5-HTやNAの作用を調べる。

研究成果の概要

脳幹の舌下神経前位核(PHN)とカハール間質核(INC)はそれぞれ水平性、垂直性の視線保持に関与する。本研究ではセロトニン(5-HT)やノルアドレナリン(NA)による修飾様式についてスライスパッチクランプ法を用いて調べた。5-HT投与により3種類の、NA投与により2種類の電流応答がそれぞれ異なる受容体によって活性化され、神経伝達物質が異なるニューロン間で電流応答の割合が異なっていた。さらに、持続的な興奮性シナプス電流応答が5-HT投与により抑制された。以上の研究により、PHNやINCのニューロンやネットワークにおける5-HTやNAによる修飾様式が明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

視線制御のメカニズムの一つがPHNやINCでの神経修飾機構であり、それを担うものがセロトニンやノルアドレナリンなどのモノアミン作動性入力である。今回の研究により、モノアミンによるPHNやINCニューロンでの電流応答が明らかになり、特にこれまで報告が無かった5-HT3受容体を介する応答が明らかになった。今回の成果により、PHNやINCのニューロンでのモノアミンによる修飾様式が明らかになり、視線制御のメカニズムの解明が大きく進展するものと考えられる。さらに、脳で汎用的に用いられているモノアミンを介した情報変換機構への波及効果も期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Mitochondrial Calcium Uniporter (MCU) is Involved in an Ischemic Postconditioning Effect Against Ischemic Reperfusion Brain Injury in Mice2024

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Hiromitsu、Nakagawa Ichiro、Furuta Takanori、Yokoyama Shohei、Morisaki Yudai、Saito Yasuhiko、Nakase Hiroyuki
    • 雑誌名

      Cellular and Molecular Neurobiology

      巻: 44 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1007/s10571-024-01464-7

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Serotonergic current responses of neurons in rat oculomotor neural integrators2023

    • 著者名/発表者名
      Saito Yasuhiko、Sugimura Taketoshi
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology

      巻: 129 号: 2 ページ: 399-409

    • DOI

      10.1152/jn.00452.2022

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Behavioral and Immunohistochemical Evidence for Suppressive Effects of Goshajinkigan on Salicylate-Induced Tinnitus in Rats2022

    • 著者名/発表者名
      Kitano Koichi、Yamashita Akinori、Sugimura Taketoshi、Okayasu Tadao、Sakagami Masaharu、Osaki Daisuke、Kitahara Tadashi、Saito Yasuhiko
    • 雑誌名

      Brain Sciences

      巻: 12 号: 5 ページ: 587-587

    • DOI

      10.3390/brainsci12050587

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Neural Subtype-dependent Cholinergic Modulation of Neural Activities by Activation of Muscarinic 2 Receptors and G Protein-activated Inwardly Rectifying Potassium Channel in Rat Periaqueductal Gray Neurons2022

    • 著者名/発表者名
      Sugawara Shiori、Nakaya Yuka、Matsumura Sachie、Hirose Kensuke、Saito Yasuhiko、Kaneko Ryosuke、Kobayashi Masayuki
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 506 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2022.10.012

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Juvenile social isolation immediately affects the synaptic activity and firing property of fast-spiking parvalbumin-expressing interneuron subtype in mouse medial prefrontal cortex2022

    • 著者名/発表者名
      Okamura Kazuya、Yoshino Hiroki、Ogawa Yoichi、Yamamuro Kazuhiko、Kimoto Sohei、Yamaguchi Yasunari、Nishihata Yosuke、Ikehara Minobu、Makinodan Manabu、Saito Yasuhiko、Kishimoto Toshifumi
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex

      巻: 33 号: 7 ページ: 3591-3606

    • DOI

      10.1093/cercor/bhac294

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Melatonin-Induced Postconditioning Suppresses NMDA Receptor through Opening of the Mitochondrial Permeability Transition Pore via Melatonin Receptor in Mouse Neurons2022

    • 著者名/発表者名
      Furuta Takanori、Nakagawa Ichiro、Yokoyama Shohei、Morisaki Yudai、Saito Yasuhiko、Nakase Hiroyuki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 7 ページ: 3822-3822

    • DOI

      10.3390/ijms23073822

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distinct purinergic receptor-mediated currents of rat oculomotor integrator neurons characterized by different firing patterns2021

    • 著者名/発表者名
      Saito Yasuhiko、Sugimura Taketoshi
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology

      巻: 126 号: 4 ページ: 1045-1054

    • DOI

      10.1152/jn.00209.2021

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Developmental dysregulation of excitatory-to-inhibitory GABA-polarity switch may underlie schizophrenia pathology: A monozygotic-twin discordant case analysis in human iPS cell-derived neurons2021

    • 著者名/発表者名
      Toritsuka Michihiro、Yoshino Hiroki、Makinodan Manabu、Ikawa Daisuke、Kimoto Sohei、Yamamuro Kazuhiko、Okamura Kazuya、Akamatsu Wado、Okada Yohei、Matsumoto Takuya、Hashimoto Kazumichi、Ogawa Yoichi、Saito Yasuhiko et al.
    • 雑誌名

      Neurochemistry International

      巻: 150 ページ: 105179-105179

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2021.105179

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differential regulation of medium spiny and cholinergic neurons in the nucleus accumbens core by the insular and medial prefrontal cortices in the rat2021

    • 著者名/発表者名
      Hirose Kensuke、Nakaya Yuka、Kitano Kohei、Saito Yasuhiko、Kaneko Ryosuke、Yanagawa Yuchio、Yamamoto Kiyofumi、Shirakawa Tetsuo、Kobayashi Masayuki
    • 雑誌名

      Pfl?gers Archiv - European Journal of Physiology

      巻: 473 号: 12 ページ: 1911-1924

    • DOI

      10.1007/s00424-021-02634-y

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 小脳虫部または半球部に投射するラット舌下神経前位核の特徴的なニューロン群2023

    • 著者名/発表者名
      杉村岳俊、齋藤康彦
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Indirect pathway from the rat interstitial nucleus of Cajal to the vestibulo-cerebellum2023

    • 著者名/発表者名
      Taketoshi Sugimura, Yasuhiko Saito
    • 学会等名
      日本生理学会100回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of neuromodulation on local prefrontal circuits and the relevant behaviors in mice.2023

    • 著者名/発表者名
      Minobu Ikehara, Kazuhiko Yamamuro, Yuki Noriyama, Yasuhiko Saito, Manabu Makinodan
    • 学会等名
      日本生理学会100回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 「視線保持のメカニズムからめまいの原因を紐解く」-神経積分器における興奮性回路の活性化機構について-2022

    • 著者名/発表者名
      齋藤康彦
    • 学会等名
      第81回日本めまい平衡医学会総会・学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Indirect connection from the rat interstitial nucleus of Cajal to the vestibulo-cerebellum revealed by trans-synaptic tracing2021

    • 著者名/発表者名
      Taketoshi Sugimura, Yasuhiko Saito
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 奈良県立医科大学第一生理学ホームページ

    • URL

      https://1phy.naramed-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 奈良県立医科大学 生理学第一講座ホームページ 業績欄

    • URL

      https://www.naramed-u.ac.jp/~1phy/company.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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