蛍光分光を応用した神経細胞の個体脳における同定と聴覚神経回路機能の研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20220008
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 神経・筋肉生理学
• 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)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2012
• キーワード: パッチ電極 / 神経細胞 / 蛍光蛋白 / 神経回路 / 聴覚 / 蛍光トレーサー

研究概要

本研究は蛍光分光電極法を開発し個体脳での神経活動解析に応用する事を主な目的とした。特に、聴覚系の神経活動解析への応用を目指して研究を進めた。結果として両方の目的はおおむね達成された。蛍光分光電極法はパッチ電極を光導体として、蛍光色素を充填した神経細胞をレーザー照射し、色素が発する蛍光を同じパッチ電極を用いて神経活動に伴う電気信号と同時に記録する手法である。神経細胞に充填した色素の蛍光スペクトルを時系列に記録する手法として確立した。個体脳への応用では細胞内Ca濃度に応答するオレゴングリーンBAPTA-1(OGB-1)をトリ聴覚神経核の神経細胞に充填し、聴覚応答の解析が実現できた。聴皮質であるField-Lからは神経活動と完全に同期したCa応答を記録解析した。GABA性の抑制性神経活動を阻害することにより1Hz程度の徐波が増強され自発的なCa応答を引き起こした。さらに下丘からも聴覚応答をCa信号として記録し、個体脳深部から蛍光信号を電気信号と同時に記録する当初の目的は達成した。

研究成果

• [雑誌論文] Activation of metabotropic glutamate receptors improves the accuracy of coincidence detection by presynaptic mechanisms in the nucleus laminaris of the chick. (2013)
  • 著者名/発表者名: Okuda H, Yamada R, Kuba H & Ohmori H
  • 雑誌名: Journal of Physiology 巻: 591.1 ページ: 365-378
  • DOI: doi:10.1113/jphysiol.2012.244350
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hyperpolarisationactivated cyclic nucleotide-gated channels regulate the spontaneous firing rate of olfactory receptor neurons and affect glomerular formation in mice. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakashima N, Ishii TM, Bessho Y, Kageyama R & Ohmori H
  • 雑誌名: J Physiology 巻: 591 ページ: 1749-1769
  • DOI: doi:10.1113/jphysiol.2012.247361
  • 査読あり
• [雑誌論文] The cooperation of sustained and phasic inhibitions increases the contrast of ITD-tuning in low-frequency neurons of the chick nucleus laminaris. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamada R, Okuda H, Kuba H, Nishino E, Ishii TM & Ohmori H
  • 雑誌名: J Neuroscience 巻: 33(9) ページ: 3927-38
  • DOI: doi:10.1523/JNEUROSCI.2377-12.2013.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distinct neural firing mechanisms to tonal stimuli offset in the inferior colliculus of mice in vivo. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kasai M, Ono M, Ohmori H.
  • 雑誌名: Neurosci Res. 巻: 73(3) ページ: 224-37
  • DOI: doi:10.1016/j.neures.2012.04.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition in the balance: binaurally coupled inhibitory feedback in sound localization circuitry. (2011)
  • 著者名/発表者名: Burger, R.M., Fukui, I., Ohmori, H., and Rubel, E.W.
  • 雑誌名: Journal of Neurophysiology 巻: 106 ページ: 4-14
  • DOI: doi:10.1152/jn.00205.2011.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaural phase difference modulates the neural activity in the nucleus angularis and improves the processing of level difference cue in the lateral lemniscal nucleus in the chicken (2010)
  • 著者名/発表者名: Sato T, Fukui I and Ohmori H.
  • 雑誌名: NeuroscienceResearch 巻: 66 ページ: 198-212
  • DOI: doi:10.1016/j.neures.2009.11.001.
  • 査読あり
• [雑誌論文] GABAergic inhibition sharpens the frequency tuning and enhances phase locking in chicken nucleus magnocellularis neurons. (2010)
  • 著者名/発表者名: Iwao Fukui, R. Michael Burger, Harunori Ohmori, and Edwin Rubel.
  • 雑誌名: J Neuroscience 巻: 30(36) ページ: 12075-12083
  • DOI: doi:10.1523/JNEUROSCI.1484-10.2010.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Presynpatic activity regulates Na+ channel distribution at the axon intial segment. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuba H, Oichi Y & Ohmori H.
  • 雑誌名: Nature 巻: 465 ページ: 1075-1078
  • DOI: doi:10.1038/nature09087
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of axonal sodium channels in precise auditory time coding at nucleus magnocellularis of the chick. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kuba,H. and Ohmori,H.
  • 雑誌名: Journal of Physiology 巻: 587(Pt1) ページ: 87-100
  • DOI: doi:10.1113/jphysiol.2008.162651
  • 査読あり
• [雑誌論文] The modulation by intensity of the processing of interaural timing cues for localizing sounds. (2009)
  • 著者名/発表者名: Eri Nishino and H Ohmori.
  • 雑誌名: Molecular Neurobiology 巻: 40(2) ページ: 157-65
  • DOI: doi:10.1007/s12035-009-8078-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Presynaptic GABAB receptors modulatesynaptic facilitation and depression atdistinct synapses in fusiform cells ofmouse dorsal cochlear nucleus. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomohiko Irie and Harunori Ohmori
  • 雑誌名: BBRC 巻: 367 ページ: 503-508
  • DOI: doi:10.1016/j.bbrc.2008.01.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sound-Intensity-Dependent Compensation for the Small Interaural Time Difference Cue for Sound Source Localization. (2008)
  • 著者名/発表者名: Eri Nishino, R.Yamada, H.Kuba, H.Hioki, T.Furuta, T.Kaneko, and H.Ohmori.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 28(28) ページ: 7053-7164
  • DOI: doi:10.1523/JNEUROSCI.4398-07.2008
  • 査読あり
• [学会発表] Tonotopic specializations in the timing coding pathway in the avian auditory nuclei; NM and NL. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohmori H
  • 学会等名: Gordon Research Conference
  • 発表場所: Auditory System, Bates College, Lewiston, ME USA
  • 年月日: 20120708-13
• [学会発表] Two modes of inhibition enhances the contrast of ITD tuning in the chick. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohmori H
  • 学会等名: 7th FAOPS,Special Lecture
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2011-11-14
• [学会発表] Sound intensity dependent compensation for the small ITD cue in the chicken. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ohmori H
  • 学会等名: 第36回 国際生理学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2009-07-29
• [図書] 標準生理学 第7版 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大森治紀
  • 総ページ数: 234-356
  • 出版者: 医学書院
• [備考]
  • URL: http://www.nbiol.med.kyoto-u.ac.jp