大脳皮質の構成要素・機能素子の比較解剖的、形態学的定量解析・三次元構造解析

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13480251
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 小坂 俊夫 九州大学, 大学院・医学研究院, 教授 (00126054)
• 研究分担者: 神野 尚三 九州大学, 大学院・医学研究院, 助手 (10325524) ; 秋鹿 祐輔 九州大学, 大学院・医学研究院, 講師 (50021415)
• キーワード: 大脳皮質 / 海馬 / 嗅球 / 介在ニューロン / 同期 / ギャップ結合 / レーザー顕微鏡 / 電子顕微鏡

研究概要

広義の大脳皮質である海馬と嗅球を構成するニューロン群、主に、GABAニューロンサブポピュレーションの定量解析及びニューロン相互関係の解析を進めた。マウス海馬においてGABAニューロン群サブポピュレーションであるカルシウム結合蛋白parvalbumin(PV)、calbindin D28k、calretinin含有ニューロンの領域、層別の分布蜜度についてステレオロジーによる定量解析を完了した。それに引き続き別のGABAニューロンサブポピュレーション群、ペプチド含有GABAニューロンの定量解析を進めた。CCK, VIP, somatostatin, neuropeptide Y含有ニューロンについて、optical disector法による定量解析を進めた。これらの解析により、マウス海馬においてGABAニューロン群の構成がほぼ明らかになりつつあり、これまでのラットでの所見との比較が可能になると思われる。また、スライスを用いたパッチクランプ法で、マウス海馬歯状回mossy cellの長軸方向での電気生理的性質の差異、特にリズム的発火の有無を明らかにし、それに重要なイオンチャネルを同定した。このようなmossy cellのリズム的発火は他の動物では報告されておらず、種差なのかどうかは今後の検討が必要である。
一方、嗅球においては、電気的カップリングに対応する構造であるギャップ結合の解析を、電子顕微鏡レベルで行った。その結果、これまでの考えとは異なり,ギャップ結合は多様なニューロン間で形成され、特に,我々が発見した数種の傍糸球体細胞以外にギャップ結合を投射ニューロンと形成する新たな介在ニューロンの存在を示唆した。さらに、このデータに基づいて,最近注自され始めた糸球体特異的な同期したニューロン活動の機構として、従来の投射ニューロン間の相互作用による説明とは異なる新しい可能性を提案した。

研究成果

• [文献書誌] A.doi, H.Ishibashi, S.Jinno, T.Kosaka, N.Akaike: "Presynaptic inhibition of GABAergic miniature currents by metabotropic glutamate receptor in the rat CNS"Neuroscience. 109. 299-311 (2002)
• [文献書誌] S.Jinno, T.kosaka: "Patterns of expression of calcium binding proteins and neuronal nitric oxide synthase in different populations of hippocampal GABAergic neurons in mice"Journal of Comparative Neurology. 449. 1-25 (2002)
• [文献書誌] K.Ogata, T.Kosaka: "Structural and quantitative analysis of astrocytes in the mouse hippocampus"Neuroscience. 113. 221-233 (2002)
• [文献書誌] S.Jinno, A.Jeromin, J.Roder, T.Kosaka: "Immunocytochemical localization of neuronal calcium sensor-1 in the hippocampus and cerebellum of the mouse, with special reference to presynaptic terminals"Neuroscience. 113. 449-461 (2002)
• [文献書誌] S.Jinno, T.Kosaka: "Immunocytochemical characterization of hippocamposeptal projecting GABAergic nonprincipal neurons in the mouse brain : a retrograde labeling study"Brain Research. 945. 219-231 (2002)
• [文献書誌] T.Kosaka, K.Kosaka: "Neuronal gap junctions in the rat main olfactory bulb, with special reference to intraglomerular gap junctions"Neuroscience Research45;189-209. 45. 189-209 (2003)
• [文献書誌] S.Jinno, A.Jeromin, J.Roder, T.Kosaka: "Compartmentation of the mouse cerebellar cortex by neuronal calcium sensor-1"J Comp Neurol. (in press).
• [文献書誌] S.Jinno, S.Ishizuaka, T.Kosaka: "Ionic currents underlying rhythmic bursting of ventral mossy cells in the developing mouse dentate gyrus"European Journal of Neuroscience. (in press).