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2020 年度 実績報告書

頚動脈小体シナプス可塑性を応用した本態性高血圧治療法および予防法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K10999
研究機関国士舘大学

研究代表者

日下部 辰三  国士舘大学, 体育学部, 教授 (80117663)

研究分担者 羽田 克彦  国士舘大学, 体育学部, 准教授 (60506228)
山本 欣郎  岩手大学, 農学部, 教授 (10252123)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードシナプス可塑性 / 頚動脈小体 / 細胞内カルシウム
研究実績の概要

本研究課題は、動脈系化学受容器である頚動脈小体と本態性高血圧の関連性をシナプス可塑性の面から解明することを目的に取り組まれてきたが、今年度はまず、形態学的検討としてラット頚動脈小体を対象に小胞性モノアミントランスポーターに対する抗血清を用いた免疫組織化学的観察を行い、小体内のチロシン水酸化酵素陽性であるドーパミン陽性細胞とドーパミンβ水酸化酵素陽性であるノルアドレナリン分泌細胞にどの様に局在するかを調べ、小胞性モノアミントランスポーターの関与について考察を加えた(Acta Histochem. 2020, 122(3):151507.)。また、生理学的検討として、頚動脈小体を直接電気刺激することにより血圧変動が誘導される研究についても継続しているが、今年度はコロナ禍の影響により共同研究の実施に支障が出たため、来年度以降研究を継続する予定である。一方、シナプス可塑性の数理的解析は順調に進捗が認められた。前シナプスの入力パターン、細胞内カルシウム減衰時定数およびバックグラウンドシナプス活性に焦点を当て、刺激頻度依存性シナプス可塑性を数理解析し、ニューロンが同じ入力レートを受け取ったとしても、前シナプスの入力パターン、細胞内カルシウム減衰時定数およびバックグラウンドシナプス活性によって入力周波数以外の要因が発火周波数依存シナプス可塑性に関与することを示唆し、シナプス荷重が異なることを確認した(Scientific Reports 10, 13974, 2020.)。また、バックグラウンド活性にガウスゆらぎを与えることによりシナプス可塑性のoutputが異なることを見出しており、さらに研究を進めている。これらの結果は、入力周波数以外の多くの要因が発火周波数依存シナプス可塑性さらにはニューラルコーディングにも関与することを示唆した。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Multicoding in neural information transfer suggested by mathematical analysis of the frequency-dependent synaptic plasticity in vivo2020

    • 著者名/発表者名
      Hata Katsuhiko、Araki Osamu、Yokoi Osamu、Kusakabe Tatsumi、Yamamoto Yoshio、Ito Susumu、Nikuni Tetsuro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: 13974-13974

    • DOI

      10.1038/s41598-020-70876-4

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Differences in the expression of catecholamine-synthesizing enzymes between vesicular monoamine transporter 1- and 2-immunoreactive glomus cells in the rat carotid body2020

    • 著者名/発表者名
      Kato Kouki、Yokoyama Takuya、Kusakabe Tatsumi、Hata Katsuhiko、Fushuku Seigo、Nakamuta Nobuaki、Yamamoto Yoshio
    • 雑誌名

      Acta Histochemica

      巻: 122 ページ: 151507~151507

    • DOI

      10.1016/j.acthis.2020.151507

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Brief View of the Central Nervous System with a Focus on Synaptic and Extrasynaptic Transmission2020

    • 著者名/発表者名
      Susumu Ito, Katsuhiko Hata
    • 雑誌名

      EC NEUROLOGY

      巻: 12 ページ: 54-60

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ラット頚動脈小体への反復磁気刺激の応用による血圧変動測定の試み2020

    • 著者名/発表者名
      羽田 克彦,山本 欣郎,日下部 辰三
    • 雑誌名

      国士舘大学体育研究所報

      巻: 38 ページ: 131-132

  • [学会発表] 刺激頻度依存性シナプス可塑性の数理解析から示唆された神経 情報伝達におけるマルチコーディング2020

    • 著者名/発表者名
      羽田 克彦, 日下部 辰三, 山本 欣郎, 横井 修, 二国 徹郎
    • 学会等名
      第125回日本解剖学会総会・全国学術集会

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公開日: 2021-12-27  

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