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1993 年度 実績報告書

可塑性神経回路の情報処理

研究課題

研究課題/領域番号 05267104
研究機関玉川大学

研究代表者

塚田 稔  玉川大学, 工学部, 教授 (80074392)

研究分担者 合原 一幸  東京大学, 工学部, 助教授 (40167218)
平野 丈夫  京都大学, 医学部, 助教授 (50181178)
水野 昇  京都大学, 医学部, 教授 (10025596)
外山 敬介  京都府立医科大学, 医学部, 教授 (90090505)
津本 忠治  大阪大学, 医学部, 教授 (50028619)
キーワードシナプスの長期増強(LTP) / スナプスの長期抑圧(LTD) / 細胞内Ca^<2+>濃度 / 時間パターン依存性LTP / 視覚野回路形成 / 海馬神経回路のダイナミクス / 視覚ニューラルネット / 神経回路の非線形ダイナミクス
研究概要

1.分子レベルの研究
津本らは、ラットの皮質の視覚野のシナプスの長期増強(LTP)の誘発メカニズムについて、シナプス後膜の脱分極の必要性とその閾値の存在を明らかにした。また、平野らは培養された小脳顆粒細胞-プルキンエ細胞間のシナプスを用いて、シナプスの長期抑圧(LTD)の発現機序について、脱分極と細胞内Caイオン濃度上昇がLTD発現に不可欠であることを明らかにした。
2.細胞レベルでの研究
津本らは、細胞内Ca^<2+>濃度の増減によってLTPにもLTDにもなることを示し、細胞レベルでのコバリアンス学習則が成立している可能性を示唆した。塚田らは、海馬ニューロンにおいて、空間的同時性(ヘブの学習則)に加えてLTPの時間パターン依存性を明らかにし、篠本らは、モデル構築することによってその結果を裏付けた。飯島らは、オプティカルレコーディングを用いて海馬神経回路のダイナミクスを解析した。
3.神経回路網レベルの研究
外山らは、視覚神経系(外側膝状体-視覚野)の回路形成において、層特異性の神経回路の形成機序を明らかにするとともに、オプティカルレコーディングを用いて視覚野での興奮伝播の時空間的流れを明らかにした。また臼井らは、視覚野の色恒常性の神経回路モデルを構築し、モデルと生理機能の説明をした。水野らは、体性感覚野-運動野の神経回路の構造と、抑制性可塑シナプスの働きを明らかにした。合原らは、神経回路の非線形ダイナミクスに注目し、動的連想記憶のモデルを構築し、基礎的検討を行った。生理的研究との照合については今後の課題である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (8件)

  • [文献書誌] M.Tsukada: "Temporal pattern sensitivity of long-term potentiation in hippocampal CA1 neurons" Biol.Cybern. 69. in press (1994)

  • [文献書誌] M.Tsukada: "Theoretical model of the hippocampal-cortical memory system motivated by physiological functions in the hippocampus" Cybernetics and systems. 25. 189-206 (1994)

  • [文献書誌] T.Tsumoto: "Dependence of LTP induction on postsynaptic depolarization:A perforated patch clamp study in visual cortical slices of young rats" J.Neurophysiol. in press (1994)

  • [文献書誌] K.Toyama: "In vitro study of visual cortical development and plasticity" Prog.Neurobiol.41. 543-563 (1993)

  • [文献書誌] N.Mizuno: "Distribution of the mRNA for a metabotropic glutamete receptor(mGluR3)in the rat brain-An in situ hybridization study" J.Comp.Neurol.335(2). 252-266 (1993)

  • [文献書誌] T.Hirano: "Spatial distribution of excitatory and inhibitory synapses on a Purkinje cell in a rat cerebellar culture" J.Neurophysiol. 70. 1316-1325 (1993)

  • [文献書誌] 合原 一幸: "カオス-まったく新しい創造の波" 講談社, 229 (1993)

  • [文献書誌] 合原 一幸: "ニューラルシステムにおけるカオス" 東京電機大学出版局, 361 (1993)

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公開日: 1995-03-23   更新日: 2016-04-21  

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