2011 Fiscal Year Annual Research Report
海馬CA1樹状突起の情報統合における入力間相互作用と情報処理機能の解析
| Project/Area Number |
11J11250
|
|---|
| Research Institution | Tamagawa University |
|---|
| Research Fellow |
近藤 将史 玉川大学, 脳情報研究科, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| Keywords | 海馬 / スパイクタイミング依存性可塑性 / 膜電位感受性色素 / 樹状突起 / CA1 |
|---|
| Research Abstract |
神経細胞のシナプスにおいて,シナプス前,後細胞の活動タイミングで可塑性の方向と強度が決定されるとするスパイクタイミング依存性可塑性(spike-timing dependent plasticity:STDP)が広く知られている.しかし,実際の生体内では樹状突起にそって数多くのシナプスが存在しており,それらの間の相互作用によって,STDPがなんらかの影響を受けている可能性がある.
そこで膜電位感受性色素による光イメージングを用い,CA1野樹状突起の近位部と遠位部それぞれへのシナプス入力が,それぞれの部位のSTDPにどう影響するかを検討し,以下の点を明らかにした.
1.細胞体の発火に伴って樹状突起方向に伝搬するbackpropagating action potential(bAP)が,樹状突起を伝搬する間,シナプス入力によって変調されうる.変調のされ方は入力タイミングによって変わり,bAPと興奮性シナプス後電位が重畳すると増幅され,feed-forward抑制入力による抑制性シナプス後電位と重畳すると減弱される.また変調を受けたbAPはそのまま樹上突起を伝搬する.
2.シナプス入力によってSTDP自体が変調される.これはシナプス入力によって変調されたbAPがSTDP形成に関わることによるものと考えられる.
以上の結果から,STDPはそれが起こるシナプスにおけるシナプス前・後細胞の活動タイミングのみでなく,他の部位のシナプス入力タイミングによっても変化しうることが明らかとなった.これらは論文としてすでにまとめ終え,投稿を終えた.
加えて,樹状突起の膜電位ダイナミクスのうち,feed-forward,feed-back抑制入力によるshunting効果がどれほどのものかを膜電位イメージングデータから抽出する手法を提案する研究を行い,発表した(学会発表1-2で発表).
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
予定していた備品の導入が遅れたため,申請時に記載した計画に対し遅れが生じた.しかしその間は,これまで行なっていた研究内容を発展させ,本研究と関連ある別テーマに取り組み,ある程度の結果を得ることができた.現在は予定していた備品の導入も終わり,計画に従って研究を開始するところである.
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は本来の研究計画に則って研究をすすめる.ただし,昨年度行った別テーマの本研究に関連する研究内容についても,早い時期に学術論文としてまとめていく予定である.
|
Research Products
(6 results)
