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2005 年度 実績報告書

ラットおよびマウス大脳皮質感覚野からのin vivoパッチクランプ記録法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 16650089
研究機関九州大学

研究代表者

吉村 恵  九州大学, 大学院医学研究院, 教授 (10140641)

研究分担者 古江 秀昌  九州大学, 大学院医学研究院, 助手 (20304884)
キーワードIn vivoパッチクランプ記録 / 大脳皮質 / bursting / 脳波 / GABA / 視床 / 同期的入力 / バルビタール
研究概要

大脳皮質体性感覚野における感覚情報処理機序を明らかにするため、ラットまたはマウスの体性感覚野細胞からのパッチクランプ記録法の確立を目的とした。麻酔したラットまたはマウスを脳脊髄固定装置にセットし、皮膚を切開した後、頭蓋に記録用のチェンバーを固定した。頭蓋骨にドリルを用いて約2mmのホールを開け、パッチ電極を刺入し記録を行った。記録を行った体性感覚野の90%以上の細胞で周期的なburstingが観察された。このburstingは膜電位を変えるとその振幅は変化するものの、頻度には変化がみられなかった。また、グルタミン酸受容体拮抗薬のCNQXによって可逆的に抑制された。さらに、このburstingは呼吸や心拍動とは全く相関を示さなかったが、EEGとは有意な相関を示した。次に、気管内挿管を行いisoflurenで麻酔深度をコントロールすると、低濃度では頻度が増大し、深麻酔下では頻度が低下した。麻酔深度の変化に伴って得られたburstingの頻度の変化はEEGともよく一致した。以上の結果から、burstingは記録細胞自体が持つ性質ではなく外から入力したシナプネ応答であると結論され、さらにEEGの発生と密接に関与していることが推測された。今までの研究から視床は単なるリレーニューロンではなく、末梢からの感覚入力を修飾していることが示されている。そこで、burstingの発生起源として視床を考え、stereotaxicに視床にカニューレを刺入し、GABA_A受容体の作動薬であるmuscimolを微量注入した。その結果濃度依存性にburstingは抑制された。以上の結果から大脳皮質細胞から記録されたburstingは視床における皮質投射ニューロンの同期した入力によって惹起されていると考えられた。視床における同期にはGABAergicニューロンが重要な役割を果たしている可能性が考えられた。本研究で目的とした大脳皮質細胞からのin vivoパッチクランプ記録法はほぼ確立することが出来た。本方法は大脳皮質のほとんどの部位からの記録が可能で、また、小脳や脳幹からの記録も可能であり、今後広い分野での適用が期待される。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (12件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Direct GABAergic and glycinergic inhibition of the substantia gelatinosa from the rostral ventromedial medulla revealed by in vivo patch-clamp analysis in rats.2006

    • 著者名/発表者名
      Kato G et al.
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience 26・6

      ページ: 1787-1794

  • [雑誌論文] Changes in properties of substantia gelatinosa neurons after surgical incision in the rat : In vivo patch-clamp analysis.2006

    • 著者名/発表者名
      Kwamata M et al.
    • 雑誌名

      Anesthesiology 104・3

      ページ: 432-440

  • [雑誌論文] In vivo and in vitro patch-clamp recording analysis of the process of sensory transmission in the spinal cord and sensory cortex.2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshimura M et al.
    • 雑誌名

      Journal of Physiological Anthropology and Applied human Science 24・1

      ページ: 93-97

  • [雑誌論文] Selective activation of primary afferent fibers evaluated by sine-wave electrical stimulation.2005

    • 著者名/発表者名
      Koga K et al.
    • 雑誌名

      Molecular Pain 1・1

      ページ: 13

  • [雑誌論文] Modulation of glutamate-induced outward current by prostaglandin E2 in rat dissociated preoptic neurons.2005

    • 著者名/発表者名
      Katafuchi T et al.
    • 雑誌名

      Brain Research 1037・1-2

      ページ: 180-186

  • [雑誌論文] Action of nueropeptide Y on nociceptive transmission in substantia gelatinosa of the adult rat spinal dorsal horn.2005

    • 著者名/発表者名
      Miyakawa A et al.
    • 雑誌名

      Neuroscience 134・2

      ページ: 595-604

  • [雑誌論文] Actions of brain-derived neurotrophic factor on the spinal nociceptive transmission during inflammation.2005

    • 著者名/発表者名
      Matayoshi S et al.
    • 雑誌名

      Journal of Physiology (London) 569・2

      ページ: 685-695

  • [雑誌論文] Direct inhibition of substantia gelatinosa neurones in the rat spinal cord by activation of dopamine D2-likereceptors.2005

    • 著者名/発表者名
      Tamae A et al.
    • 雑誌名

      Journal of Physiology (London) 568・1

      ページ: 243-253

  • [雑誌論文] Enhanced expression of brain interferon-alpha and serotonin transporter in immunologically induced fatigue in rats.2005

    • 著者名/発表者名
      Katafuchi T et al.
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience 22

      ページ: 2817-2826

  • [雑誌論文] Functional roles of post-synaptic ATP P2X receptors in spinal deep dorsal horn neurons.2005

    • 著者名/発表者名
      Shiokawa H et al.
    • 雑誌名

      Pain Research 20・1

      ページ: 1-7

  • [雑誌論文] Functional role of postsynaptic dopamine receptors in substantia gelatinosa neurons of the spinal cord.2005

    • 著者名/発表者名
      Nakatsuka T et al.
    • 雑誌名

      Pain Research 20・3

      ページ: 105-110

  • [雑誌論文] Spinal anti-nociceptive effect of calcitonin in an osteoporotic model rats. -Functional recovery of descending serotonergic inhibition-2005

    • 著者名/発表者名
      Furue H et al.
    • 雑誌名

      CLINICAL CALCIUM 15・3

      ページ: 483-487

  • [図書] ブレインサイエンスレビュー20052005

    • 著者名/発表者名
      古江 秀昌
    • 総ページ数
      263
    • 出版者
      クバプロ

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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