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延髄下オリーブ核閾値下膜電位オシレーションの分子機構と機能的意義の解明

公募研究

研究領域非線形発振現象を基盤としたヒューマンネイチャーの理解
研究課題/領域番号 18H04947
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
研究機関広島大学

研究代表者

橋本 浩一  広島大学, 医系科学研究科(医), 教授 (00303272)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードresonance特性 / 下オリーブ核 / 膜電位オシレーション / オシレーション
研究実績の概要

延髄下オリーブ核ニューロンは、サイン波状の周期的閾値下膜電位振動(subthreshold membrane potential oscillation: STO)を示すことが知られている。STOを示す多くの神経細胞では、細胞膜が特定の周波数を持つ電流入力を大きな電圧変化として出力する特殊な電気特性(resonance特性)を持つことが知られており、STO発現に必須であると考えられている。昨年度までの解析から、Kv11チャネルの3つのサブタイプのうち2つ(Kv11.1、Kv11.3)がresonance特性を発現する性質を持つことがHEK293細胞の発現系を用いた解析から明らかになっていた。令和元年度は、下オリーブ核のresonance特性におけるKv11チャネルの機能的意義について解析を行った。下オリーブ核ではKv11チャネルのサブタイプの中でKv11.3の発現が優勢であることをIn situ hybridizationおよび抗体染色により明らかにした。機能的意義を解析するために、昨年度以前より作出を進めていたKv11.3チャネルのノックアウトマウスを解析した。その結果、Kv11.3ノックアウトマウスの下オリーブ核においては、膜電位が-60mVから-30mVにおける比較的浅い膜電位におけるresonance特性が消失していることが明らかになった。この膜電位は生体内の下オリーブ核の静止膜電位とほぼ同等であるため、この結果はKv11.3チャネルが膜電位付近のresonance特性の発現に重要な働きをしていることを示す。現在、Kv11チャネルの研究成果について論文を投稿中である。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] mGluR1 in cerebellar Purkinje cells is essential for the formation but not expression of associative eyeblink memory2019

    • 著者名/発表者名
      Nakao Harumi、Kishimoto Yasushi、Hashimoto Kouichi、Kitamura Kazuo、Yamasaki Miwako、Nakao Kazuki、Watanabe Masahiko、Kano Masanobu、Kirino Yutaka、Aiba Atsu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 7353-7353

    • DOI

      10.1038/s41598-019-43744-z

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mechanisms for the resonant property in rodent neurons.2019

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Hashimoto
    • 雑誌名

      Neurosci. Res.

      巻: - ページ: 5-13

    • DOI

      10.1016/j.neures.2019.12.013

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microglia permit climbing fiber elimination by promoting GABAergic inhibition in the developing cerebellum2018

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Hisako、Abe Manabu、Morimoto Chie、Iida Tadatsune、Okabe Shigeo、Sakimura Kenji、Hashimoto Kouichi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 号: 1 ページ: 2830-2830

    • DOI

      10.1038/s41467-018-05100-z

    • 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] The anatomical pathway from the mesodiencephalic junction to the inferior olive relays perioral sensory signals to the cerebellum in the mouse.2018

    • 著者名/発表者名
      Kubo, R., Aiba, A., Hashimoto, K.
    • 雑誌名

      Journal of Physiology (London)

      巻: 596 号: 16 ページ: 3775-3791

    • DOI

      10.1113/jp275836

    • 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
  • [学会発表] 体性感覚の小脳へのsimple spikeを介した信号伝達経路2020

    • 著者名/発表者名
      久保怜香、橋本浩一
    • 学会等名
      第25回グリアクラブ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 下オリーブ核のオシレーションの発生機序2019

    • 著者名/発表者名
      橋本浩一
    • 学会等名
      第34回 日本大脳基底核研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 神経細胞のresonance特性におけるKv11チャネルの関与2019

    • 著者名/発表者名
      松岡 利典, 山崎 美和子, 阿部 学, 松田 由喜子, 森野 豊之, 川上 秀史 , 崎村 建司, 渡辺 雅彦, 橋本 浩一
    • 学会等名
      次世代脳プロジェクト冬のシンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Degeneration of cerebellar Purkinje cells in the knock-in mice harbouring SCA42 mutation2019

    • 著者名/発表者名
      Matsuda Y, Morino H, Kurashige T, Nakayama H, Matsuoka T, Sotomaru Y, Hashimoto K, Kawakami H.
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The model mouse of spinocerebellar ataxia 42 harbouring a missense mutation of Cacna1g2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuda Y, Morino Y, Kurashige T, Nakayama H, Matsuoka T, Sotomaru Y, Hashimoto K, Kawakami H
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Perioral sensory signals are transmitted to the cerebellum via the anatomical pathway from mesodiencephalic junction to the inferior olive2018

    • 著者名/発表者名
      Kubo R, Aiba A, Hashimoto K
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マウスヒゲ触覚信号はarea parafascicularis prerubralisから下オリーブ核への経路を経て小脳に伝達される2018

    • 著者名/発表者名
      久保怜香、饗場篤、橋本浩一
    • 学会等名
      第70回日本生理学会中国四国地方会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ミクログリア依存的な生後発達期神経回路再編成の解析2018

    • 著者名/発表者名
      橋本浩一
    • 学会等名
      生理学研究所研究会「シナプス・神経回路機能の時空間制御」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] The perioral sensory signaling pathway for complex spike generation in cerebellar Purkinje cells2018

    • 著者名/発表者名
      Kubo R, Aiba A, Hashimoto K
    • 学会等名
      9th FAOPS
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] https://home.hiroshima-u.ac.jp/physiol2/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 広島大学 医系科学研究科 神経生理学

    • URL

      https://home.hiroshima-u.ac.jp/physiol2/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-12-27  

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