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大脳皮質興奮性入力の機能単位間での脱同期化に関与するGABA(B)シナプス前抑制

GABA(B) 突触前抑制参与功能单元之间皮质兴奋性输入的去同步化

基本信息

批准号：
17021027
负责人：
姜英男
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

GABA_A及びGABA_B作用による抑制が、錐体細胞活動の同期化或いは脱同期化に、どのように関与するかを明らかにすることが大脳皮質のカラム機能を明らかにする上で極めて重要である。そうしたカラム機能は、分子-細胞-回路-システムの各レベルからの多面的アプローチにより解明可能であると考えられる。そこで、GABA_A受容体分子を過剰発現する遺伝子変異マウスを用い、カラム構造が明確なバレル野と不明確な味覚野という二つの異なるシステムにおいて、まずGABA_A作用の解明に取り組んだ。ホールセルパッチクランプ記録法及び光学的膜電位測定法を用いて実験を行ない、以下の成果を得た。バレル野では、II/III層錐体細胞が抑制性ニューロンを介し隣接カラムの錐体細胞に側方抑制を与えると同時に、同一カラムのV/VI層錐体細胞も抑制している可能性が示された。また、II/III層錐体細胞の活動がカラム間で同期化することによりV/VI層錐体細胞が活性化されるようなカラム局所回路が形成されている可能性が示唆された。一方、島皮質では、第IV層からV/VI層への直接投射が多く存在することが示された。また、側方抑制は顕著でなくカラム間相互作用は小さいが、カラム内浅層-深層間での相互作用に抑制系が関与し、そうした相互作用の結果出力が決定される局所回路が形成されている可能性が示された。この様に、領野特異的高次機能の発現は、異なったカラム局所回路の働きにより実現されている可能性が示唆された。GABA_A受容体分子を過剰発現する遺伝子変異マウスのバレル野おいては、野生型に比してGABA_A抑制系が強化されているため、興奮伝播範囲がよりシャープで、より早い情報処理が行なわれることを見いだした。また、ホールセルパッチクランプ記録からは、GABA_A受容体チャネルの脱感作が強化されている可能性が示唆された。

GABA_A and GABA_B inhibit, synchronize or desynchronize pyramidal cell activity, and play an important role in the development of cortical function. The function of molecular-cell-loop-system is to explain the possibility of multi-faceted development. GABA_A receptor molecules are produced in different ways, and the structure of the receptor molecules is clear and unclear. The following results have been obtained by using the method of recording and optical membrane potential measurement. The possibility of inhibition of pyramidal cells in layers II and III of the same layer was also shown. The activity of pyramidal cells in layers II and III was synchronized, and the activity of pyramidal cells in layers V and VI was activated. There are many direct projections from layer IV to layer V/VI in the cortex of one side and island. The possibility of the formation of a local loop is shown by the relationship between the inhibition system and the resultant force of the interaction between the shallow layer and the deep layer in the inner layer. The possibility of the occurrence of high order functions in this domain is demonstrated by the possibility of the occurrence of high order functions in this domain. GABA_A receptor molecules are expressed in the wild type and wild type, and GABA_A inhibitory system is enhanced in the wild type and excited in the wild type. The possibility that the GABA_A receptor may be activated by the activation of the receptor is indicated.