ナメクジ咀嚼運動神経回路を用いたアミン性神経伝達物質の修飾作用の研究

利用蛞蝓咀嚼运动神经回路研究胺类神经递质的修饰作用

• 批准号: 06780528
• 负责人: 川原 茂敬
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06780528/
• 关键词: ナメクジ; 咀嚼運動; 口球神経節; 歯舌感覚神経; Neuromodulator; Spike Broadening

本研究ではナメクジの咀嚼運動回路を取り上げ、歯舌感覚神経(RM細胞)に対する各種神経伝達物質の修飾作用、および、その結果もたらされる咀嚼回路の機能的変化を検討した。RM細胞は運動リズムを生成する介在神経回路(Central Pattern Generator)との間に相互興奮性の結合を持ち、餌の硬さに応じて咀嚼パターンを修飾する重要な神経である。RM細胞の静止電位に対するセロトニン、ドパミン、GABA、アセチルコリンの作用を調べたところ、GABA(10^<-4>M)あるいはアセチルコリン(10^<-4>M)の灌流投与によりRM細胞の脱分極が生じ、それに伴ってスパイク幅の延長が観察された。スパイク幅の延長は伝達物質放出量の増強をもたらすので、コリン性の入力によりシナプス伝達効率が増強される可能性を示唆した。RM細胞に対する入力を調べた所、口球上皮及び歯舌伸出筋を電気刺激したときに生じる興奮性シナプス後電位(EPSP)がアトロピン(2×10^<-4>M)あるいはd-ツボクラリン(10^<-4>M)により抑制され、コリン性入力であることがわかった。以上のことは、筋長や張力によりRM細胞と介在神経との結合が増強されることを示唆している。最後に、数理モデルによる神経回路の再構築を検討した。数理モデルは感覚神経、介在神経、運動神経により構成した。各神経の記述はKYSオシレーター:X+(A_1X^2+B_1X+C_1)X+(A_2X^2+B_2X+C_2)X+D=0で記述した。RM細胞の特徴であるスパイク幅の延長は、パラメータA_2およびB_2の増減で再現することが判明した。また、3種類の介在神経の結合をLymnaeaの実験データに基づいて構成することにより、咀嚼運動の特徴である3相性の運動リズムも再現できることが判明した。現在、RM細胞のスパイク幅の延長が咀嚼リズムに及ぼす影響を検討している。

This study aims to investigate the modification of various neurotransmitter substances in the upper part of the masticatory motor circuit and the changes in the function of the masticatory motor circuit. RM cells are involved in the generation of motor cycles, which are important for the maintenance, stimulation, and modification of the Central Pattern Generator. The effects of resting potential on RM cells were modulated by GABA (10 ^<-4>M) and the effects of resting potential on RM cells were observed by perfusion of RM cells with GABA (10 ^M<-4>). The increase in the amount of substances emitted from the reactor and the increase in the rate of substances emitted from the reactor indicate the possibility of an increase in the amount of substances emitted from the reactor. RM cells are stimulated by electrical stimulation of the afferent modulatory sites, oroglossal epithelium, and lingual extensor tendons to produce excitatory postpotentials (EPSP) that are inhibited by electrical stimulation of the afferent sites (2×10 <-4>^M<-4>). The above is the result of the increase in muscle tension and the increase in muscle tension. Finally, the reconstruction of the neural loop is discussed. The mathematical model is composed of sensory nerve, intermediate nerve, and exercise nerve. X+(A_1X^2+B_1X+C_1)X+(A_2X^2 + B_2X+C_2)X+D=0. The characteristics of RM cells are identified by the extension of the amplitude, the reduction of the amplitude of A_2 and B_2. The characteristics of chewing movement are identified by the combination of three kinds of media in the brain and the basic structure of the three kinds of media. Now, RM cell growth and development are discussed.

项目成果

Kawahara S,Yano M,Shimizu H: "Modulation of the feeding system by a radular mechanosensory neuron in the terrestrial slug,Incilaria fruhstorferi." Journal of Comparative Physiology A. 175. in press (1995)

Kawahara S、Yano M、Shimizu H：“陆地蛞蝓中的齿状机械感觉神经元对进食系统的调节，Incilaria fruhstorferi。”

Kawahara S,Watanabe S,Kirino Y: "Structure and local field potential of the procerebral lobe of the terrestrial slug Incilaria bilineata." Xth TWIN International Symposium “Basic Neuroscience in Invertebrates". 67 (1994)

Kawahara S、Watanabe S、Kirino Y：“陆生蛞蝓 Incilaria bilineata 的前脑叶的结构和局部场电位。”第十届 TWIN 国际研讨会“无脊椎动物基础神经科学”67（1994 年）。

Watanabe S,Kawahara S,Kirino Y: "Effects of aminergic neurotransmitters on procerebral neurons of the terrestrial slug,Incilaria bilineata." Neuroscience Research(Supplement). 19. S228 (1994)

Watanabe S、Kawahara S、Kirino Y：“胺能神经递质对陆生蛞蝓 (Incilaria bilineata) 前脑神经元的影响。”

Kawahara S,Yano M,Shimizu H: "Radular mechanosensory neuron in the buccal ganglia of the terrestrial slug,Incilaria fruhstorferi." Journal of Comparative Physiology A. 174. 111-120 (1994)

Kawahara S、Yano M、Shimizu H：“陆地蛞蝓颊神经节中的放射状机械感觉神经元，Incilaria fruhstorferi。”