咀嚼運動の中枢制御機構に関する総合的研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10307044
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 重永 凱男 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (90028770)
• 研究分担者: 永瀬 佳孝 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 助手 (50252698) ; 竹村 元秀 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 講師 (70192169) ; 吉田 篤 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 助教授 (90201855)
• キーワード: 閉口筋運動ニューロン / 開口筋運動ニューロン / シナプス結合 / GABA / 抑制性シナプス / 神経伝達物資 / 細胞内標識法 / glycine

研究概要

HRPで標識されたVo.rニューロン軸索瘤の微細構造を観察し、次いで、Vo.rニューロンの神経伝達物質を同定するため、Vo.r電気刺激により誘発される咬筋と顎二腹筋運動ニューロンのシナプス後電位に対するstrychnineとbicucullineの効果を検討した。
(1)すべての標識軸索瘤は、円形、卵円形及び扁平なシナプス小胞を含有し、細胞体もしくは、幹樹状突起と単一のシナプス接合を成した。(2)軸索瘤の体積、表面積、ミトコンドリアの体積、apposed surface area、active zoneの総面積は、Vo.r-Vmo.dlとVo.r-Vmo.vmニューロンとの間に差異が認められなかった。しかし、シナプス小胞数は前者が後者より大きな値を示した。(3)上記軸索瘤の測定要素はすべてその体積と正の相関関係を示した。
(4)strychnine(0.2mg/kg,i.v.,n=3)又はbicuculline(1mg/kg,i.v.,n=3)は、Vo.rの電気刺激に誘発される咬筋運動ニューロンの抑制性シナプス後電位(IPSPs)を抑制した。(5)strychnine投与によるIPSPsの抑制効果は、Vo.rの電気刺激により興奮性シナプス後電位(EPSPs)を誘発した。しかし、bicuculline投与によるIPSPsの抑制効果は、EPSPを誘発するにはいたらなかった。(6)APVとCNQXの脳内への注入は、Vo.rの電気刺激により誘発される顎二腹筋運動ニューロンのEPSPsを抑制した。(9)このAPVとCNQXによるEPSPsの抑制は、Vo.rの電気刺激によりIPSPsを誘発した(n=3)。
以上の結果から、Vo.rニューロンは、閉口筋又は開口筋運動ニューロンの細胞体か幹樹状突起と単一のシナプス接合を成すGABAとglycineを含有する抑制性介在ニューロンであることが明らかとなった。また、PierceとMendellがIa-運動ニューロンシナプスにおいて提唱した"ultrastructural size principle"が、運動ニューロンとシナプスを成す抑制性介在ニューロンにも成立することも判明した。

研究成果

• [文献書誌] Takemura M. et. al.: "Mapping of c-Fos in the trigeminal sensory nucleus following high- and low-intensity afferent stimulation in the rat."Exp.Brain Res.. 130. 113-123 (2000)
• [文献書誌] Kuroda,R. et. al.: "Somatosensory cortex stimulation-evoked analgesia in rats : potentiation by NOS inhibitor."Life Sci.. 66. 271-276 (2000)
• [文献書誌] Takemura,M. et. al.: "GABA_A receptor-mediated effects on expression of c-Fos in rat trigeminal nucleus following high- and low-intensity afferent stimulation."Neuroscience. 98. 325-332 (2000)
• [文献書誌] Takemura,M. et. al.: "GABA_B receptor-mediated effects on expression of c-Fos in rat trigeminal nucleus following high- and low-intensity afferent stimulation."Neuroscience. (in press). (2001)
• [文献書誌] Bae,Y.C. et. al.: "Identification of signal substances in synapses made between primary afferents and their associate axon terminals in the rat trigeminal sensory nuclei."J.Comp.Neurol.. 418. 299-309 (2000)
• [文献書誌] Shigenaga,Y. et. al.: "Quantitative ultrastructure of physiologically identified premotoneuron terminals in the trigeminal motor nucleus in the cat."J.Comp.Neurol.. 426. 13-30 (2000)
• [文献書誌] 重永凱男: "顎運動に関与する神経回路構成ニューロン群の形態及び機能"生命科学における咬合顎口腔の働きと脳・神経系. 35-45 (2000)
• [文献書誌] Honma,S. et. al: "Quantitative ultrastructure of synapses on functionally identified primary afferent neurons in the cat trigeminal mesencephalic nucleus."Exp.Brain Res. (in press). (2000)