反射性眼球運動を用いるシナプス機能制御分子の生体でのはたらきの解析

利用眼球反射运动分析活体内突触功能控制分子的功能

• 批准号: 18022021
• 负责人: 平野 丈夫
• 金额: $ 3.78万
• 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18022021/
• 关键词: シナプス; ミュータントマウス; 視運動性眼球運動; 前庭動眼反射; プルキン細胞; 運動学習; 小脳; グルタミン酸受容体; プルキンエ細胞; 登上線維

生体分子が運動制御・運動学習において果たす役割を、神経回路レベルで検討するために、マウス反射性眼球運動計測と神経活動記録を行った。運動時の視野のブレを抑える反射である視運動性眼球運動と前庭動眼反射に注目した。これらの反射性眼球運動制御の神経回路は比較的単純であり、感覚入力・運動出力とそれらを仲介する神経細胞の活動を定量的に関係付けて解析することが可能である。また、これらの反射は状況に応じて反応の大きさ・タイミングが適応的に変化し、こうした適応現象は運動学習のモデルとされている。小脳は反射性眼球運動を仲介する脳幹の神経回路での情報伝達を制御し、適応にかかわる。こうしたことから、反射性眼球運動は、小脳で働く機能分子が、神経細胞活動制御においてどのような役割を担い、それが動物個体の運動制御や運動学習において、いかなる役割を果たすかを、解析するための優れたモデルシステムになると期待される。小脳のシナプス可塑性に必要で運動学習にも関与するイオン透過型グルタミン酸受容体δ2サブユニットと結合する蛋白質であるデルフィリン分子を欠損したミュータントマウスについて研究を行い、平行線維・プルキンエ細胞間シナプスで長期抑圧が起こりやすいが長期増強は野生型マウスと変わらないこと、視運動性眼球運動の適応はより早く起こるが前庭動眼反射の適応は野生型マウスと比較して亢進していないこと、が判明した。これらの結果から、デルフィリンマウスでは、長期抑圧が起こりやすくなったために、視運動性眼球運動の適応が促進したことが推測され、長期抑圧の運動学習への寄与が支持された。しかしながら、長期抑圧が起こりやすくなることの運動学習への影響は、課題依存的であることも明らかになった。

Raw motion on molecular が system royal, motor learning に お い て fruit た す "を cutting, god 経 loop レ ベ ル で す 検 please る た め に, マ ウ ス reflective eye movement measuring と god 経 activity records を っ た. During movement, the <s:1> visual field ブレを or える reflex である visual motor eye movement と vestibular oculomotor reflex に attention <s:1> た. こ れ ら の reflective eye movement suppression の god 経 loop は compare 単 pure で あ り, feeling 覚 into force, motion output と そ れ ら を placement す る god の 経 cells activity を quantitative に masato department pay け て parsing す る こ と が may で あ る. ま た, こ れ ら の reflection は condition に 応 じ て anti 応 の big き さ · タ イ ミ ン グ が suitable 応 に - し, こ う し た 応 phenomenon は kinetic study の モ デ ル と さ れ て い る. The small 脳 脳 reflex eye movement を mediates する脳 dry nuclear nervous circuit で <s:1> information 伝 reaches を control <s:1>, suitable 応に わる わる わる. こ う し た こ と か ら and eye movement は, small reflective 脳 で 働 く functional molecular が, god 経 cell activity suppression に お い て ど の よ う な cut を bear い, そ れ が individual animals の movement suppression や motor learning に お い て, い か な る "を cut fruit た す か を, parse す る た め の optimal れ た モ デ ル シ ス テ ム に な る と expect さ れ る. Small 脳 の シ ナ プ ス plasticity に necessary で motor learning に も masato and す る イ オ ン type through グ ル タ ミ ン acid by delta 2 let body サ ブ ユ ニ ッ ト と combining す る protein で あ る デ ル フ ィ リ ン molecular を owe loss し た ミ ュ ー タ ン ト マ ウ ス に つ い て を line い, parallel lines d プ ル キ ン エ intercellular シ ナ プ ス で long-term suppression 圧 が up こ り や す い が Strong long-term rights は wild-type マ ウ ス と - わ ら な い こ と, optokinetic eye movements の optimum 応 は よ り く up early こ る が vestibular oculomotor reflection の optimum 応 は wild-type マ ウ ス と compare し て hyperthyroidism し て い な い こ と, が.at し た. こ れ ら の results か ら, デ ル フ ィ リ ン マ ウ ス で は, long-term suppression 圧 が up こ り や す く な っ た た め に, optokinetic eye movements の optimum 応 が promote し た こ と が speculation さ れ, long-term suppression 圧 の motor learning へ の send が support さ れ た. し か し な が ら, long-term suppression 圧 が up こ り や す く な る こ と の motor learning へ の affect は, task dependent で あ る こ と も Ming ら か に な っ た.

项目成果

Increased occurrence of climbing fiber inputs to the cerebellar flocculus in a mutant mouse is correlated with the timing delay of optokinetic response

突变小鼠小脑绒球攀爬纤维输入的增加与视动反应的时间延迟相关

• 发表时间: 2007
• 期刊: Eur J Neurosci. 25
• 作者: Yosbida T;Funabiki K;Hirano T.
• 通讯作者: Hirano T.

Membrane-proximal region of GluRδ2 is critical for LTD and interaction with PICK1 in a cerebellar Purkinje neuron.

GluRδ2 的膜近端区域对于 LTD 以及与小脑浦肯野神经元中的 PICK1 的相互作用至关重要。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Neuroscience (In Press)
• 作者: Yawata;S. et al.
• 通讯作者: S. et al.

Persistent activation of protein kinase Cα is not nessesary for expression of cerebellar long-term depression.

蛋白激酶 Cα 的持续激活对于小脑长期抑郁的表达并不是必需的。

• 发表时间: 2007
• 期刊: Molecular and Cellular Neuroscience (印刷中)
• 作者: Tsuruno;S.;Hirano;T.
• 通讯作者: T.

Targeted disruption of Sept3, a binding partner of Sept5 and Sept7, unaffects neuronal development in the central nervous system.

Sept3（Sept5 和 Sept7 的结合伴侣）的靶向破坏不会影响中枢神经系统的神经元发育。

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Neurochemistry (印刷中)
• 作者: Fujishima;K.;Kurisu;J.;Hirano;T.;Kengaku;M.
• 通讯作者: M.

Conditioned eyeblink learning is formed and stored without cerebellar granule cell transmission

条件性眨眼学习的形成和存储无需小脑颗粒细胞传输

• 发表时间: 2007
• 期刊: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 104
• 作者: Yutaka Oono;Kamal Kanti Biswas;Akari Nakasone;Yuji Miyazaki;Tomohiro Kiyosue;Issay Narumi;Norio Wada
• 通讯作者: Norio Wada