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トリ層状核における両耳間時間差検出機構の解明

阐明三层核的耳间时间差检测机制

基本信息

批准号：
18019016
负责人：
久場博司
金额：
$ 2.69万
依托单位：
Kyoto 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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

トリ層状核(NL)神経細胞はシナプス入力の同時検出器として働き,両耳に到達する音の時間差(両耳間時間差:ITD)を検出することにより音源定位に関わる.NLには音の周波数に対応した機能局在があり,ITDは特徴周波数(CF)毎のNL細胞により検出される.本研究では,ヒヨコを用いてNLの機能解析をCF領域毎に行うことにより,音源定位の神経回路機構を明らかにすることを目指す.前年度までは主にin vitroの実験により,NLにおける細胞の形態,チャネルの分子密度および細胞内局在が,ITD検出を正確に行うためにCF領域毎に最適化されていることを明らかにしてきた.本年度はさらに,in vivoの実験系を立ち上げ,NLにおけるITD検出機構を解析した.麻酔下のヒヨコの両耳にスピーカーから音提示を行い,脳定位的にNLからの単一細胞記録を行った.NL細胞の発火頻度はITDに応じて周期的に変化し,その周期は細胞のCFに一致した.一方,このITD応答は音圧に強く依存し,中〜高CF領域では音圧の増加に伴ってITD応答が消失するのに対して,低CF領域では逆に増強することが観察された.この低CF領域におけるITD応答の増強効果は,NLへGABA性投射を行う神経核である上オリーブ核(SON)を電気的に破壊することにより消失することから,SONからの抑制性入力を介すると考えられた.このことと一致して,NLの低CF領域ではSONからのGABA性神経終末が特に多く分布していた(図).以上のことから,NLでは抑制性神経回路がCFと音圧に依存してITD検出を最適化するしくみとして働くことを明らかにした.

The time difference (ITD) between the input force and the arrival time of the sound source in the stratified nucleus (NL) cells is related to the frequency of the sound source. The ITD is related to the frequency of the characteristic frequency (CF) in NL cells. In this study, we analyzed the function of NL in the field of sound source localization. In the past year, the main factors in the implementation of vitro,NL, cell morphology, molecular density, and intracellular organization were determined. ITD, CF, CF. This year,in vivo, ITD detection system was established and analyzed. The frequency of NL cell firing is the same as that of ITD cell firing. The frequency of NL cell firing is the same as that of ITD cell firing. On the one hand, the ITD response is strongly dependent on the sound pressure, and the sound pressure increases in the medium to high CF fields, while the ITD response decreases in the low CF fields. The enhancement effect of ITD response in the low CF field is that the NL GABA projection is transmitted to the upper part of the nucleus (SON). In this case, the distribution of GABA in NL's low CF domain is different from SON's. The above is an example of an inhibitory neurologic circuit that is dependent on CF and ITD.