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2023 年度 実績報告書

大脳皮質味覚野における局所神経回路の動作原理解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K06926
研究機関大阪大学

研究代表者

豊田 博紀  大阪大学, 大学院歯学研究科, 准教授 (00432451)

研究分担者 佐藤 元  明海大学, 歯学部, 講師 (10432452)
加藤 隆史  大阪大学, 大学院歯学研究科, 教授 (50367520)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード島皮質 / ニコチン性受容体 / ドーパミン / シナプス可塑性 / 錐体細胞 / EPSC / IPSC / LTP
研究実績の概要

島皮質においては、ニコチン性アセチルコリン受容体が豊富に発現しているが、島皮質局所神経回路の動作に及ぼす影響は不明な点が多い。本研究では、マウス島皮質ニューロンのシナプス伝達や可塑性が、ニコチン性アセチルコリン受容体の活性化により、どのように修飾されるかを検討した。その結果、島皮質第III層錐体細胞から記録される自発性興奮性シナプス後電流は、ニコチン性アセチルコリン受容体の活性化により変化しなかったが、島皮質第V層およびVI層錐体細胞から記録される自発性興奮性シナプス後電流は、α4β2型ニコチン性アセチルコリン受容体の活性化により増大することを見出した。また、島皮質第III、V、VI層錐体細胞から記録される自発性抑制性シナプス後電流は、α4β2型ニコチン性アセチルコリン受容体の活性化により増大することを見出した。島皮質第III層およびV層錐体細胞において誘導されるシナプス長期増強は、非fast-spiking細胞に発現しているα4β2型ニコチン性アセチルコリン受容体を介したGABA作動性シナプス伝達の増大により、抑制されることを見出した。一方、島皮質第VI層錐体細胞において誘導されるシナプス長期増強は、第VI層錐体細胞に発現しているα4β2型ニコチン性アセチルコリン受容体を介して促進されることを見出した。さらに、島皮質第V層錐体細胞において誘導されるシナプス長期増強が、ニコチン性アセチルコリン受容体とドーパミンD1受容体の相互作用により抑制されることを明らかにした。以上のことから、マウス島皮質におけるシナプス活動は、ニコチン性アセチルコリン受容体の活性化により層特異的に制御されることが示唆される。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] Seoul National University(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Seoul National University
  • [雑誌論文] Increased vertical dimension of occlusion for varying periods differentially impairs learning and memory in guinea pigs2023

    • 著者名/発表者名
      Toyoda Hiroki、Fujinami Yozo、Saito Mitsuru、Maeda Yoshinobu、Kang Youngnam
    • 雑誌名

      Behavioural Brain Research

      巻: 452 ページ: 114547~114547

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2023.114547

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The mechanism for regulating the isometric contraction of masseter muscles is involved in determining the vertical dimension of occlusion2023

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Yuto、Sato Hajime、Toyoda Hiroki、Saito Mitsuru、Maeda Yoshinobu、Kang Youngnam
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology

      巻: 129 ページ: 211~219

    • DOI

      10.1152/jn.00301.2022

  • [学会発表] Impairment of autoinhibition in locus coeruleus neurons is involved in the pathogenesis of Alzheimer’s disease2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Toyoda, Seog Bae Oh, Youngnam Kang
    • 学会等名
      The 10th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 島皮質神経回路の機能調節を担うニコチン性受容体の役割2023

    • 著者名/発表者名
      豊田博紀
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会サテライトシンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] ストレスによる青斑核ニューロンの細胞変性メカニズムとアルツハイマー病への関与2023

    • 著者名/発表者名
      豊田博紀, 姜英男
    • 学会等名
      認知症と口腔機能研究会第4回学術集会
    • 招待講演

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公開日: 2024-12-25  

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