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ナメクジのin vitro嗅覚学習における神経可塑性のメカニズムの解明

ナメクジのin vitro嗅覚学習における神経可塑性のメカニズムの解明
阐明蛞蝓体外嗅觉学习的神经可塑性机制
批准号：
13771353
负责人：
渡辺 恵
金额：
$1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2001 至 2002
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13771353/
关键词：
連合学習嗅覚中枢長期記憶ナメクジ軟体動物パッチクランプ抑制性シナプス電位局所場電位局所性電位

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
ナメクジは単純な神経系を持ちながら高度な嗅覚-味覚連合学習を行う.これは単離脳でも再現可能である.脳内に多数存在し,前脳に豊富な投射を持つモノアミン作動性神経は学習において無条件刺激を担い,神経回路の可塑性を引き起こすと考えられる.特にセロトニンは多くの動物で学習に関与することが知られていることから,本研究ではセロトニン作動性神経の免疫組織学および電気生理学的解析を行った.中枢神経節においてセロトニン抗体染色を行うと,脳神経節に3対の大型の細胞が染色された.このうち吻側に存在した1対の細胞はすでに同定されたmetacerebral giant cellと呼ばれる細胞で,嗅覚学習には直接関与しないことがわかっている.尾側に存在した2対の細胞は新しくみつかったもので,このうちの1個にbiocytinを注入すると,前脳に向けて投射が見られた.前脳のニューロンは自発的に同期した膜電位振動を生じており,これが局所場電位として記録される.前脳にセロトニンを灌流投与すると,局所場電位の振動数が増加した.同様の振動数変化は,無条件刺激である味覚神経束の電気刺激によっても,またセロトニン含有細胞の刺激によっても生じることができた.さらに前脳においてシナプス伝達の可塑性が生じる条件を検討した.その結果,触角神経束に高頻度電気刺激を加えることにより,前脳に誘発される電位が2時間以上にわたって増強されることが明らかになった.このような長期増強が学習のメカニズムとなっている可能性が考えられる.
英文摘要
ナメクジは単純な神経系を持ちながら高度な嗅覚-味覚連合学習を行う.これは単離脳でも再現可能である.脳内に多数存在し,前脳に豊富な投射を持つモノアミン作動性神経は学習において無条件刺激を担い,神経回路の可塑性を引き起こすと考えられる.特にセロトニンは多くの動物で学習に関与することが知られていることから,本研究ではセロトニン作動性神経の免疫組織学および電気生理学的解析を行った.中枢神経節においてセロトニン抗体染色を行うと,脳神経節に3対の大型の細胞が染色された.このうち吻側に存在した1対の細胞はすでに同定されたmetacerebral giant cellと呼ばれる細胞で,嗅覚学習には直接関与しないことがわかっている.尾側に存在した2対の細胞は新しくみつかったもので,このうちの1個にbiocytinを注入すると,前脳に向けて投射が見られた.前脳のニューロンは自発的に同期した膜電位振動を生じており,これが局所場電位として記録される.前脳にセロトニンを灌流投与すると,局所場電位の振動数が増加した.同様の振動数変化は,無条件刺激である味覚神経束の電気刺激によっても,またセロトニン含有細胞の刺激によっても生じることができた.さらに前脳においてシナプス伝達の可塑性が生じる条件を検討した.その結果,触角神経束に高頻度電気刺激を加えることにより,前脳に誘発される電位が2時間以上にわたって増強されることが明らかになった.このような長期増強が学習のメカニズムとなっている可能性が考えられる.
期刊论文(9)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
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)
Tadashi Nakaya 等人：“陆地蛞蝓气味关联学习中新基因的表达和功能”Genes Cells.. 6. 43-56 (2001)
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
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。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
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). (2002)
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。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
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)
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
共 9 条
    確率的な洪水予測情報の効果的な伝達のための受容特性解明
    • 批准号：
      24K17483
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
    • 资助金额：
      $3.0万
    • 财政年份：
      2024
    • 负责人：
      渡辺 恵
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    衛星ビッグデータを活用した全球陸水熱動態の解明 -気候変動と雪氷圏-
    • 批准号：
      22KJ0755
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $2.83万
    • 财政年份：
      2023
    • 负责人：
      渡辺 恵
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    Interdisciplinary Studies of Child-Rearing Support for Single Parent Families Towards a Theoretical Construction of Support
    • 批准号：
      22K01840
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
    • 资助金额：
      $2.75万
    • 财政年份：
      2022
    • 负责人：
      渡辺 恵
    • 依托单位：
      Kyorin University
    軟体動物の嗅覚学習に伴う脳内情報表現の可塑性と行動変化の解析
    • 批准号：
      15790025
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
    • 资助金额：
      $2.18万
    • 财政年份：
      2003
    • 负责人：
      渡辺 恵
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    海外基金