1998 Fiscal Year Annual Research Report
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10680743
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
小田 洋一 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教授 (00144444)
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| Keywords | 記憶 / 学習 / 長期増強 / LTP / シナプス / マウスナー細胞 / 迷避運動 / 網様体脊髄路ニューロン |
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| Research Abstract |
1973年に海馬で発見されたシナプス伝達の長期増強(LTP)は,記憶学習の基礎メカニズムと考えられている.最近のノックアウトマウスを用いた研究は,この仮説を強く示唆する.しかし,一般に記憶学習に関与する神経回路の複雑さや,活動する多数のニューロンのごく一部しか調べられないなどの問題が,仮説の証明を阻んできた.本研究代表者らは,この問題を乗り越えて学習におけるLTPの役割を調べるために,神経回路が同定されている上に,単一の中枢ニューロンの単一の活動電位によってトリガーされる硬骨魚の逃避反射を対象にした.
硬骨魚の最大の網様体脊髄路ニューロンであり延髄の左右に一対存在するM-細胞は,音刺激による逃避運動(C-start)をトリガーする.C-startは基本的に,内耳有毛細胞・M-細胞・脊髄運動ニューロンの3ニューロン回路により発現し,音刺激からわずか10msecで起こる.我々は逃避運動の閾値以下の音刺激を繰り返すと40分以上持続する脱感作が生じることを見いだした.
脱感作を誘導する音刺激を与えると,聴神経が両側のM-細胞に誘発する抑制性シナプスコンダクタンスが,1時間以上増大した.一方,興奮性のcoupling potentialやM-細胞の反回性抑制には変化が見られない故,聴覚入力からM-細胞への抑制回路が選択的にLTPを発現したことが結論された.弱い音刺激を繰り返し与えると聴神経からM-細胞への抑制性応答が選択的に長期増強し,その結果,興奮性聴覚入力に対するM-細胞の活動電位発生率が下がり,逃避運動が長期間抑圧されると考えられる.このように,LTPと学習とのリンクを同定された神経細胞の上で初めて明らかにした.本研究成果は,Nature誌に発表した.
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[Publications] Oda,Y.: "Inhibitory long-term potentiation underlies anditory conditioning of goldfish escape behavion" Nature. 394. 182-185 (1998)
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[Publications] Oda,Y.: "Long-term potentiation as a newonal basis for lerning and memo" Rev. Neurosi. (in press). (1999)
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[Publications] 小田 洋一: "LTP" Clinical Neurosience. 17(7)(印刷中). (1999)
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[Publications] 小田 洋一: "LTP解析法" 脳の科学. 21(7)(印刷中). (1999)
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[Publications] 小田 洋一: "学習を担うシナプス伝達の長期増強" 蛋白質核酸酵素. (印刷中). (1999)
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[Publications] 小田 洋一: "逃避運動を担う抑制性長期増強" 豊田研究報告. 51. 83-90 (1998)
