2004 Fiscal Year Annual Research Report
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15570060
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| Research Institution | HOKKAIDO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
長山 俊樹 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (80218031)
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| Keywords | アメリカザリガニ / 逃避行動 / 学習 / 記憶 / 中枢神経系 / ニューロン / オクトパミン / セロトニン |
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| Research Abstract |
ザリガニは尾部への強い接触刺激に対し、巨大ニューロンLateral Giant (LG)を介したテイル・フィリップを示すが、繰り返し刺激を与えると、馴化を起こして、LGは発火しなくなり、テイル・フィリップも起こらなくなる。ザリガニは一旦馴化から回復するが、すぐにLGの興奮性が低下し、再抑圧がかかるようになる。この逃避行動の発現、及び、馴化成立・維持にはセロトニン・オクトパミンといった生体アミンが神経修飾作用を持っているらしいことを前年度明らかにし、今年度はセロトニン・オクトパミンの役割、その作用機序について電気生理学的・薬理学的手法を用い詳細に解析した結果、
1)セロトニン・オクトパミンを灌流しながら、繰り返し刺激を与えると、コントロールに比べ馴化が成立するのに統計学的に有意に多い刺激試行回数が必要であった。細胞内セカンドメッセンジャーであるサイクリックAMP,サイクリックGMPを同様に灌流したところ、サイクリックAMPのみがセロトニン・オクトパミン同様の馴化率の低下が観察された。
2)サイクリックAMPは細胞内でアデニル酸シクラーゼの触媒によってATPから合成される。そこでアデニル酸シクラーゼの阻害薬であるSQ22536を前もって灌流しておいた標本にセロトニン・オクトパミンを投入し、馴化曲線を描いたところ、オクトパミンの場合はSQ22536非存在下の場合と同様に馴化率はコントロールに比べ低下したのに対し、セロトニンの効果はSQ22536存在下で有意に弱くなり、ほぼコントロールと同様の馴化曲線を示した。
3)細胞内記録法により、感覚刺激に対するLGの応答性にセロトニン・オクトパミンがどのような影響を持つか解析したところ、EPSPの振幅が感覚ニューロンからのダイレクトなシナプス接続によって形成されるα、α'成分、感覚性介在ニューロン経由でインダイレクトに形成されるβ成分両方とも大きくなっていることがわかった。セロトニンによるEPSP振幅の増大はSQ22536存在下ではまったく見られなくなり、オクトパミンの効果には変化が見られず、セロトニンの効果がLG内サイクリックAMP濃度増加を伴うものであることがわかった。オクトパミンは恐らくIP_3系を駆動し、細胞内カルシウム濃度の動態が馴化後のLG再抑圧に関連していることが本実験を通して強く示唆された。
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