聴覚情報のシナプスおよび細胞レベルでの特徴抽出と処理機構の研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10480231
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 大森 治紀 京都大学, 医学研究科, 教授 (30126015)
• キーワード: 聴覚 / シナプス / 特徴抽出 / 情報処理

研究概要

本研究は聴神経からの音情報の特徴抽出にどのようなシナプス伝達特性が必要とされるかを、蝸牛神経核及び幾つかの聴覚伝導路神経核において、個々のシナプスの形態および機能そして構成神経細胞の膜興奮性を含めて明らかにすることを目的としている。平成10年度は広い領域の神経細胞応答を評価するために、第一に膜電位感受性色素を用いた実験をおこなった。光学記録は電気記録よりは間接的であるが応答特性をよりパターン化して捉える解析が可能である。浜松ホトニクス社製のPDAシステムを用いた予備実験によってシナプス応答に伴う吸光度および蛍光性の膜電位応答を記録することができたが、この手法を応用した実質的な実験は平成11年度から行う。平成10年度はさらに、脳幹で2分する聴神経からどのような機構で音の強度情報および位相応答情報の抽出が可能になるのかを検討した。それによれば、巨大なシナブス前終末をもち位相応答特性に優れたシナプスを持つ核では終末構造内でのCa2+の流入とCa2+バッファ一機構が発達し、大量の伝達物質放出が起こり、一時的に伝達物質の枯渇とシナプス後細胞膜受容体での脱感作がおこる。それに対して音の強度情報の抽出では少量のCa2+流入を反復して起こす機構によって持続的なシナプス伝達が機能する。また、位相応答情報の抽出に特化した別のシナプスでは生後発達に伴いシナプス前終末でのCa2+流入が増大するとともにシナプス小胞およびCa2+チャネル間の機能的な距離が短縮し、位相情報の抽出に適した伝達特性を獲得することを明らかにした。関連する2つの論文は準備中である。

研究成果

• [文献書誌] Chuhma,N.& Ohmori,H.: "Postmntal development of phase-locked high-fidelity sympaptic coznsmission in the medial nucleus of the trxproid body of the rat" J.Neutoscience. 18・1. 512-520 (1998)
• [文献書誌] Funabeki,K.Koyano,K.& Ohmori,H.: "The role of GABA ergiv inputs for cancidance detection in neurons of nucleus inmanaris of the chisl" J.Physiology. 508・3. 851-869 (1998)
• [文献書誌] Yiprog,Y.Okada,T.& Ohmori,H.: "A phphytion-semitire citionic current perticipates in genocating theafter depdari-zation and burst after disaharge in rat neocortisal pyremidal cells" Eur.J.Neuroscience. 10. 1363-1375 (1998)
• [文献書誌] 大森治森: "聴覚の受容と伝達" 神経研究の進歩. 48・2. 329-335 (1998)