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2007 年度 実績報告書

小脳-橋-延髄標本を用いた発達小脳における機能的神経回路発現の解析

研究課題

研究課題/領域番号 18500318
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

荒田 晶子  独立行政法人理化学研究所, 記憶学習機構研究チーム, 研究員 (00266082)

キーワード摘出小脳-橋-延髄標本 / 機能的神経回路 / 呼吸活動 / 電気生理学的手法 / 光学的測定法 / 下オリーブ核 / 橋傍結合腕核 / 活動依存的シナプス形成
研究概要

小脳-橋-延髄-脊髄標本(小脳ブロック標本)に電位感受性色素を浸潤させて、下オリーブ核のニューロンの発火パターンを指標に光学的測定法を行った。
最初に発達初期からリズムを作り、発火相を作る呼吸性ニューロンに注目し、小脳の機能発達において、自律神経系の1つである呼吸が神経回路形成に関わるのか検討した。小脳ブロック標本で呼吸活動をモニターしながら光学的サイクルトリガーヒストグラム法により50回加算平均すると、呼吸性ニューロンのマッピングが出来る。呼吸性活動が時間的・空間的に見えてくるのである。そうすると、延髄の呼吸関連の場所だけでなく、小脳の外側部や虫部にシグナルが捕らえられた。それも、発達初期においては、登上線維の走行の仕方に良く似たコンパートメント状に呼吸性ニューロン活動が観察された。また、その呼吸性活動は下オリーブ核、傍結合腕核(Nucpeus Parabrachialis)に存在し、パッチクランプ法を用いた結果より、Post-Inspiratoryneuronが記録された。それと同様のPost-Inspiratory活動が小脳にも観察された。これらの結果より、同相の活動が登上線維からと平行線維から小脳へ向かっていることになる。これにより呼吸活動が小脳神経回路の発達・形成に関与する可能性があるのではないかと推察した。呼吸は、発達初期に、小脳神経回路の活動依存的シナプス形成に深く関わっていると考えられた。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Respiratory activity in brainstem of fetal mice lacking glutamate decarboxylase 65/67 and vesicular γ-aminobutyric acid transporter.2007

    • 著者名/発表者名
      Fujii, M., Arata, A., Kanbara-Kume, N., Saito, K., Yanagawa, Y., Obata, K.
    • 雑誌名

      Neuroscience 146

      ページ: 1044-1052

    • 査読あり
  • [学会発表] Loss of pre-inspiratory neuron synchroneity in mice with Dscaml deficiency.2007

    • 著者名/発表者名
      Amano, K., fujii, M., Tojima, T., Ogawa, M., Morita, N., Arata, S., Shimohata, A., Furuichi, T., Itohara, S., Kamiguchi, H., Korenberg, J. R., Arata, A., Yamakawa, K.
    • 学会等名
      37^<th> Annual Meeting of Society for Neuroscience
    • 発表場所
      San Diego
    • 年月日
      20071100
  • [学会発表] Neonatal cerebellum brodaly displays respiratory activities.2007

    • 著者名/発表者名
      Arata, A., Fujii, M., Ito, M.
    • 学会等名
      30^<th> Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society(Neuro2007)
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20070900
  • [学会発表] Parallel fiber-evoked long-lasting burst in Purkinje cells of the neonatal cerebelum and its dependence on P/Q type Ca^<2+>channels.2007

    • 著者名/発表者名
      Arata, A., Fujii, M., Matsunaga, W., Yabunaka, A., Ito, M.
    • 学会等名
      IBRO World Congress of Neuroscience2007
    • 発表場所
      Melbourne
    • 年月日
      20070700
  • [学会発表] Respiratory activities optically recorded from the newborn rat cerebellum and related medullary structures.2007

    • 著者名/発表者名
      Arata, A., Fujii, M., Ito, M.
    • 学会等名
      84^<th> Annual Meeting of Physiological Science Japan
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20070300
  • [図書] Integration in Respiratory Control-from Genes to Systems2008

    • 著者名/発表者名
      Arata, A. and Fujii, M.
    • 総ページ数
      541
    • 出版者
      Advances in Experimental Medicine and Biology Series, Springer Publishers
  • [産業財産権] 特 許2006

    • 発明者名
      山川 和弘, 天野 賢治, 藤井 盛光, 荒田 晶子
    • 権利者名
      理化学研究所
    • 産業財産権番号
      特願2006-66489(p2006-66489)
    • 出願年月日
      2006-03-10

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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