神経細胞の樹状突起に発生する活動電位

神经细胞树突中产生的动作电位

• 批准号: 13878171
• 负责人: 金子 章道
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13878171/
• 关键词: 網膜; アマクリン細胞; 活動電位; Action Potential Clamp; 樹状突起; 細胞体; GABA; TTX

神経細胞は細胞体、樹状突起、軸索から構成される。これまでの一般常識では、神経細胞は樹状突起でシナプス入力を受け、細胞体で入力の統合が行われ、その結果として細胞内の電圧が活動電位の閾値を超えると細胞体と軸索の境界部(軸索小丘)で活動電位が発生するものと考えられてきた。しかし最近になって、樹状突起にも活動電位が発生することが海馬や大脳皮質の錐体細胞においては示された。われわれの研究対象とする網膜アマクリン細胞は軸索突起を持たないが活動電位が記録される。そこでアマクリン細胞の樹状突起に活動電位が発生するかどうかを直接樹状突起からの記録を行って検証した。まず、細胞体から樹状突起への活動電位の伝導様式を明らかにするため、細胞体で記録された活動電位波形を用いて細胞体を電位固定(Action Potential Clamp)し、樹状突起の電位変化を記録した。樹状突起で記録される活動電位の波形はTTXを投与すると振幅が大幅に減少した。このことから、樹状突起への活動電位の伝導には、電位依存性Na電流による自己再生的な過程が関与していることが明らかになった。樹状突起への活動電位の伝導は樹状突起に電流注入を行って膜電位を変化させると修飾を受けた。さらに、細胞体をAction Potential Clampし、その際に記録している樹状突起へGABAを投与したところ、活動電位の閾値が上昇し、振幅が減少した。GABAによる影響は、同時に樹状突起に正の電流注入を行うことで回復した。これらの結果から、アマクリン細胞樹状突起への活動電位の伝導は、電位依存性Na電流を介した自己再生的な過程によるものであること、樹状突起へのGABAのシナプス入力によって活動電位の伝導が修飾されることが明らかになった。

The Shinto cell is composed of the ら cell body, tree-like protrusions and axonal ら to form される. こ れ ま で の common sense で は, god 経 cell は dendritic protrusions で シ ナ プ ス を into force by け, cell body で の consolidated into force line が わ れ, そ の results と し て in cells の electric 圧 が activity potential の threshold numerical を super え る と cell body と axon の state department (axon hillock) で activity potential が 発 raw す る も の と exam え ら れ て き た. し か し recently に な っ て, dendritic protrusions に も activity potential が 発 raw す る こ と が や big 脳 hippocampus cortex の pyramidal cells に お い て は shown さ れ た. わ れ わ れ の research like と seaborne す る retinal ア マ ク リ ン cells は axon protuberant を hold た な い が activity potential が record さ れ る. そ こ で ア マ ク リ ン cells の dendritic protrusions に activity potential が 発 raw す る か ど う か を direct dendritic protrusions か ら の record line を っ て 検 card し た. ま ず, cell body か ら dendritic protrusions へ の activity Potential の 伝 guide others in type を Ming ら か に す る た め, cell body で record さ れ た activities organized by Potential waveform を い て potentials を fixed (Action Potential Clamp) し, dendritic protrusions の Potential variations を record し た. The tree-like protrusions で record the される active potential, <s:1> waveform た, TTXを projection and すると amplitude が with a significant に reduction in に た. こ の こ と か ら, dendritic protrusions へ の activity potential の 伝 guide に は, potential dependence Na current に よ る な their regeneration process が masato and し て い る こ と が Ming ら か に な っ た. Dendritic protrusions へ の activity potential の 伝 guide は dendritic protrusions に current injection line を っ て membrane potential を variations change さ せ る と modified を by け た. さ ら に, cell body を Action Potential Clamp し, そ の interstate に record し て い る dendritic protrusions へ GABA を cast with し た と こ ろ, activities, Potential の rising threshold numerical が し, amplitude が reduce し た. GABAによる affects, while the に tree-like protrusions に inject positive <s:1> current into the を rows う とで とで とで restore た. こ れ ら の results か ら, ア マ ク リ ン cellular dendritic protrusions へ の activity potential の 伝 は, potential dependency Na current を interface し た な their regeneration process に よ る も の で あ る こ と, dendritic protrusions へ の GABA の シ ナ プ ス に into force よ っ て activity potential の 伝 guide が modified さ れ る こ と が Ming ら か に な っ た.

项目成果

金子章道: "基礎生化学実験法第3巻"東京化学同人. 229 (2001)

金子秋道：《基础生物化学实验方法第3卷》东京化学同人社229（2001）。

Yamada, Y: "Propagation of action potentials from the soma to the individual dendrites of cultured rat amacrine cells is independently regulated by local GABA input"Journal of Neurophysiology. (印刷中).

Yamada, Y：“动作电位从培养的大鼠无长突细胞的体细胞到单个树突的传播受到局部 GABA 输入的独立调节”《神经生理学杂志》（正在出版）。

Koizumi, A: "Persistent Na^+ current and Ca^<2+> current boost graded depolarization of rat retinal amacrine cells in culture"Journal of Neurophysiology. 86. 1006-1016 (2001)

Koizumi，A：“持续Na ^ 电流和Ca ^ 2 电流促进培养物中大鼠视网膜无长突细胞的分级去极化”神经生理学杂志。

Takeuchi H: "Physiology of morphologically identified cells of the bullfrog fungiform papilla"NeuroReport. 12. 2957-2962 (2001)

Takeuchi H：“牛蛙菌状乳头形态学鉴定细胞的生理学”NeuroReport。

Tsunenari, T: "Effect of extracellular Ca^<2+> on the quinine-activated current of bullfrog taste receptor cells"Journal of Physiology. 530. 235-241 (2001)

Tsunenari，T：“细胞外Ca^2对牛蛙味觉受体细胞奎宁激活电流的影响”生理学杂志。