ザリガニ局所回路神経間の抑制性シナプス伝達機構の解明

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08640856
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 長山 俊樹 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (80218031)
• キーワード: 神経行動学 / 局所回路 / アメリカザリガニ / 中枢神経系 / 伝達物質 / 折制 / GABA / シナプス

研究概要

本研究は、アメリカザリガニ尾扇肢運動を抑制する局所回路神経間の抑制性シナプス伝達材料を細胞レベルで明らかにすることを目的に、第1年度はGABAを抑制性伝達物質の候補に、特に感覚刺激に対する上行性介在ニューロンの側抑制について、(1)GABAが伝達物質として動員されているか、(2)GABA作動性シナプス前ニューロンの同定(3)シナプス後ニューロンのGABA受容体の性質について、生理学的・薬理学的・免疫組織化学的に解析した。
1.感覚ニューロンへの連続電気刺激により、反対側の上行性介在ニューロンの多くは、抑制性の応答を示す。1mMGABAを中枢内へ微量元注投与すると、感覚刺激時と同様の膜過分極が多くの上行性介在ニューロンに引き起こせた。GABA注入時に感覚ニューロンに電気刺激を与えても、さらなる膜過分極は認められず、これは脱感作によるものと考えられ、GABAが抑制性伝達物質として働いていることが強く示唆された。
2.側抑制を引き起こすニューロンの1つであるLDSと呼ばれるにスパイキング介在ニューロンへ細院内染色を施し、その標本をGABA抗体を用いて同時ラベル化したところ、LDSの細胞体がGABA特性反応を示し、GABAが側折制の伝達物質であることが更に確認された。
3.上行性介在ニューロンの折制性応答には、塩素イオンチャンネルの特効薬であるピクロトキシンによって阻害されるタイプのものと、そうでないものの2タイプがあることが確認された。つまり、介在ニューロンによって2タイプの異なったGABA受容体が存在し、感覚刺激に対する折制性応答の時間経過も異なっていた。

研究成果

• [文献書誌] Ushizswa T.: "Cholinergic Transmission of mecharosensory atterents in the crayfish teruiual a bolominal ganglion" J. Comp. Physiol. A. 178. 1-13 (1996)
• [文献書誌] Newland P. L.: "Presynaptie inhibition of exteroceptiveimputs by proprioceptine atterents in the tormiual abdonuinal ganglion of the crayfish" J. Neurophysiol.76. 1047-1058 (1996)
• [文献書誌] Aouuma H.: "Distribution of autofluorescert cell bodies in the crayfish central nervous system" J. Exp. Zool.275. 406-412 (1996)
• [文献書誌] Nsgayama T.: "GABA-like immunoreaotivity of an idertified nonspiking local interueurone in the crayfish terminal abdominal ganglion" J. Exp. Biol.199. 2447-2450 (1996)
• [文献書誌] Miyata H.: "Two types of identified ascendinginterneurous with ditterent GABA receptors in the terminal abdominal ganglion of the crayfish" J. Neurophysiol.(in press). (1997)
• [文献書誌] Nagayama T.: "Dual chemical and electrical synaptia transmission between proprioceptive attereuts and on identified intersegmental intarmurane in the crayfish" J. Neurophysiol.(in press). (1997)