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

• 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

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。

UCLA Professor Scott Chandler's Laboratory (H14 April-September) and Osaka University, Professor Kanhiko Furuga's Laboratory (H14 September-December) conducted the following research In the past year, the relationship between the internal and external circuit of the trigeminal nerve and the internal and external circuit of the trigeminal nerve was discussed. The SD system was developed on the 2nd and 12th day after birth (P2-12), and recorded under infrared ray and whole-cell patch clamp recording technique. In the trigeminal nucleus, the increase of inward rectification, shortening tendency of repolarization after activation potential, cycle number-dependent membrane response characteristics, repeated emission activity from P6 to P6, and the occurrence of intrinsic group emission activity are all observed. The relationship between persistent-sodium current (I_ ), modified-h-current (I_h) and reverse-emission activity, repeated emission activity, occurrence of intrinsic group <NaP>activity 1) the increase of current density due to inward rectification and the increase of current density due to I_h after generation; 2) the shortening tendency due to repolarization and the increase of <NaP>current density due to I_h after generation. The depolarization of the membrane is accompanied by the observation of high frequency specific resonance(50-100Hz)<NaP>, resting membrane potential is accompanied by the observation of low frequency specific resonance (&lt;10 Hz), and the depolarization of the membrane is accompanied by the observation of low frequency specific resonance(&lt;10Hz). In the middle of the road, the core frequency of the jaw tendon is increased, the frequency of the jaw tendon activity is increased, and the frequency of the jaw tendon activity is increased.

项目成果

Susumu Tanaka, Nanping Wu, Chie-Fang Hsaio, Jack Turman, Jr., Scott H.Chandler: "Development of inward rectification and control of membrane excitability in Mesencephallic V neurons"J. Neurophysiology. (in press).

Susumu Tanaka、Nanping Wu、Chie-Fang Hsaio、Jack Turman, Jr.、Scott H.Chandler：“中脑 V 神经元膜兴奋性的内向整流和控制的发展”J。