摘出脳幹標本を用いた咀嚼等三叉神経運動系リズム性活動の中枢解析

使用孤立的脑干标本对咀嚼过程中三叉神经运动系统的节律活动进行集中分析

基本信息

批准号：
00J01350
负责人：
田中晋
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2002
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-00J01350/
关键词：
Patch-clamp recording パターンジェネレーション感覚ニューロン K-current Na-current

项目摘要

米国UCLAのScott Chandler教授の研究室(H14 4月〜9月)と大阪大学、古郷幹彦教授の研究室(H14 9月〜12月)にて以下の研究を行った。前年度に引き続き三叉神経が司る顎運動リズム性活動に関係する脳幹内神経回路の内、特に三叉神経中脳路核ニューロンの膜特性とそれに関わる各種イオン電流の特性について検討を加えた。研究には生後2から12日目(P2-12)のSD系ラットより作製した脳幹スライス標本を用いて、whole-cell patch clamp recording techniqueにより、赤外線透視条件下で中脳路核ニューロンより記録を行った。三叉神経中脳路核ニューロンにおいては、生後発達に伴う内向き整流作用の増大、活動電位後再分極過程の短縮傾向、周波数依存性膜応答特性,P6以降で反復発射活動、内因性群発活動の出現がそれぞれ観察された。さらに検討を加えたところ、反復発射活動、内因性群発活動の発現にはpersistent-sodium current (I_<NaP>)、修飾にはh-current (I_h)の関与が示唆された。また生後発達における1)内向き整流作用の増大にはI_hの生後発達における電流密度の増大が関与していた他、2)再分極過程の短縮傾向にはI_<NaP>, I_h両者の電流密度の増大がその一因になっていると推察された。さらに膜の脱分極に伴って観察される高周波数特異性のresonance(50-100Hz)にはI_<NaP>が、静止膜電位あるいは過分極に伴って観察される低周波数特異性のresonance(<10Hz)にはI_hが特異的に関わっていることが明らかとなった。中脳路核ニューロンがその発火閾値下において低周波数領域のシナプス入力を選択的に増強、修飾しうるということは、in vivoにおける顎筋の活動周波数が5Hz前後であることから極めて興味深い結果と考えられた。

以下研究在美国加州大学洛杉矶分校的Scott Chandler教授（2014年4月至9月）和大阪大学Furugo Mikihiko教授（2014年9月至2014年12月）的实验室进行了研究。从上一年开始，我们已经研究了三叉神经中脑病神经元的膜特征，尤其是三叉神经中脑病神经元以及所涉及的各种离子电流，涉及的各种离子电流，涉及的脑干神经回路涉及的是JAW摩托律节奏的节奏性节奏感受。为了进行研究，使用全细胞贴片夹记录技术，在红外神经元中从中脑道神经元中记录了从第2至12天（P2-12）制备的脑干切片标本。在三叉神经中脑道神经元中，向内的整流活性增加，伴随着产后发育，动作电位后复极过程的趋势，频率依赖性的膜反应特征，重复的放电活性和内源性聚类活性在P6和后期观察到。进一步的研究表明，持续的钠电流（I_ <NAP>）参与了复发性放电和内源性聚类活性的表达，并且H-循环（I_H）参与了修饰。此外，据估计，1）在产后发育过程中，内向整流效应的增加参与了I_H产后发育过程中电流密度的增加，以及2）缩短缩短复彻化过程的趋势部分是由于I_ <nap>和I_H的当前密度的增加。此外，已经揭示了I_ <NAP>特别参与了与膜的去极化观察到的高频特异性共振（50-100 Hz），并且I_H专门参与低频特异性与静息膜电势或超极化观察到的低频特异性。中脑道核神经元在低于其点火阈值以下的低频域中选择性增强和修饰突触输入的能力被认为是一个非常有趣的结果，因为颌骨活性频率在体内约为5 Hz。