ナメクジの嗅覚-味覚連合学習系における神経回路可塑性の解明

阐明蛞蝓嗅觉-味觉关联学习系统中的神经回路可塑性

• 批准号: 12048209
• 负责人: 渡邉 惠
• 金额: $ 3.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12048209/
• 关键词: 神経修飾物質; 連合学習; 長期記憶; ナメクジ; カルシウムイメージング; 嗅覚中枢; 抑制性シナプス電位; 局所場電位; in vitro学習; ナイスタチン穿孔パッチ法; 嗅覚; 同期振動; 前脳; 触覚; シナプス後電位

これまでの研究から,ナメクジの単離脳にin vitro嗅覚学習を行わせると,学習後では匂い刺激時の嗅覚中枢(前脳)の局所場電位振動に変化が生じることが示されている.このような前脳神経回路における可塑性の生じる部位とそのメカニズムの解明を目的として,nonbursting neuronにおけるシナプス入力の変化を電気生理学的手法で解析した.nonbursting neuronでは局所場電位振動と同期した抑制性シナプス入力が生じている.cAMPの膜透過性アナログである8-bromo-cAMPを脳神経節に灌流投与したところ,局所場電位振動の振幅が増加した.また細胞内cAMPと細胞内カルシウムストアからのカルシウム放出を増加させる働きが知られているカフェインは,局所場電位振動の振動数と振幅をともに増加させた・細胞内IP3を増加させることが知られているムスカリンは局所場電位振動の振幅は変えずに振動数を増加させた.このことから,さまざまなセカンドメッセンジャー系によりnonbursting neuronにおける抑制性シナプス電位が多様な修飾を受けることが示された.また前脳における嗅覚情報のコーディングや学習に伴う可塑性を解明する上で必要な多点測定技術の確立を目指して,細胞種選択的な光学測定法の適用可能性を検討した.その結果,前脳nonbursting neuronの投射部位にカルシウム感受性色素を適用することにより,nonbursting neuronをカルシウム感受性色素で選択的に染色することが可能であることが示された.

This study was carried out in vitro olfactory learning, and the field potential vibration of olfactory center (anterior lobe) was changed after learning. The plasticity of the neural circuit is analyzed by electrophysiological methods. The non-bursting neuron is analyzed by electrophysiological methods. The membrane permeability of cAMP is analyzed by 8-bromo-cAMP. The amplitude of local field potential vibration increases. Intracellular cAMP and intracellular cAMP release increased, and the number and amplitude of local field potential vibration increased. Intracellular IP3 increased, and the number of local field potential vibration increased. This is a nonbursting neuron, an inhibitory neuron, and a multiple modifier. To explore the feasibility of establishing a multi-point assay technique for the detection of olfactory information and learning associated with plasticity, and to explore the applicability of optical assay for cell seed selection. As a result, the projection site of the anterior nonbursting neuron is suitable for the application of the sensitive pigment, and the nonbursting neuron is suitable for the selection of the sensitive pigment.

项目成果

Tsuyoshi Inoue, et al.: "Serotonin and NO Complementarily Regulate Generation of Oscillatory Activity in the Olfactory CNS of a Terrestrial Mollusk"J. Neurophysiol.. 85. 2634-2638 (2001)

Tsuyoshi Inoue 等人：“血清素和一氧化氮互补调节陆生软体动物嗅觉中枢神经系统振荡活动的产生”J。

Tadashi Nakaya. et al.: "Expression and function of a novel gene in odor-taste associative learning in the terrestrial slug"Genes Cells. 6. 43-56 (2001)

中谷正.

Sotoshi Watanabe, et al.: "Modulation of Oscillatory Neural Activities by Cholinergic Activation of Interneurons in the Olfactory Center of a Terrestrial Slug"Brain Res.. 896. 30-35 (2001)

Sotoshi Watanabe 等人：“陆地蛞蝓嗅觉中心中间神经元的胆碱能激活对振荡神经活动的调节”Brain Res.. 896. 30-35 (2001)

Satoshi Shimozono, et al.: "Identification and characterization of an output neuron from the oscillatory molluscan olfactory network"Brain Res.. 921. 98-105 (2001)

Satoshi Shimozono 等人：“来自振荡软体动物嗅觉网络的输出神经元的识别和表征”Brain Res.. 921. 98-105 (2001)

Yasuko Inokuma, et al.: "Two Types of Network Oscillations and Their Odor Responses in the Primary Olfactory Center of a Terrestrial Mollusk"J Neurophysiol. (in press).

Yasuko Inokuma 等人：“陆地软体动物初级嗅觉中心的两种类型的网络振荡及其气味反应”J Neurophysiol。