海馬における複数シータ活動仮説の提案と生理実験による検証

海马多θ活动假说的提出并通过生理实验验证

• 批准号: 03J61587
• 负责人: 渡辺 秀典
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tamagawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J61587/
• 关键词: 海馬; シータ波; 複数シータ活動仮説; whole-cell patch clamp; 海馬CA1錐体細胞; current clamp; 位相変化; 線形和; シータ周期; 位相シフト

海馬の局所領域において各々独立の位相を持ってシータ波の周期で活動する神経細胞集団が複数存在する「複数シータ活動仮説」をWhole-cell patch clamp法を使った海馬CA1錐体細胞の応答特性の計測することで検証した.まず生体におけるシータ波発生中の抑制性細胞からの周期的なシナプス入力による錐体細胞の膜電位振動を模擬するため,スライス標本内の錐体細胞の膜電位をcurrent clampモードによりシータ周期で振動させることに成功した.次にシータ波発生中の興奮性シナプス入力を模擬するため,海馬Schaffer側枝に電流刺激を与え,錐体細胞に興奮性のシナプス入力を発生させた.電流刺激の強度,頻度,または時間構造によって細胞の膜電位振動の誘発を確認した.シータ周期の電流刺激列を与えた場合,細胞膜に誘導されるシータ周期振動の振幅に応じて膜振動の位相変化を明らかにした.この現象は細胞膜のコンダクタンス状態に依存すると推測される.更に生体におけるシータ波発生中の抑制性細胞からの周期入力と周期的な興奮性シナプス入力の位相差による膜応答を明らかにするために,current clampモードによりシータ周期で膜振動をさせた錐体細胞にシータ周期の興奮性シナプス入力として電流刺激を与えた.刺激パターンとして4種の位相差刺激を用いた.この結果,細胞膜には位相差に係らずシータ周期振動が誘導される.また細胞膜に誘導されるシータ周期振動の振幅に応じて膜振動の位相変化を起こすが,その位相変化は2つの周期振動の線形和で記述されることを明らかにした.本研究結果は,生体において海馬CA1錐体細胞で発生する膜電位振動の位相がCA3細胞からの入力の効果に応じて変化している可能性を示唆する.

Hippocampal の bureau field に お い て 々 each independent の phase を hold っ て シ ー タ wave の cycle activities で す る god 経 cells sets 団 が plural exist す る "plural シ ー タ 仮 said" を Whole - cell patch Clamp method を make っ た hippocampal CA1 pyramidal cells の 応 a feature の measuring す る こ と で 検 card し た. ま ず raw body に お け る シ ー タ wave 発 raw の inhibitory cells か ら の cycle な シ ナ プ ス に into force よ る pyramidal cells の を membrane potential vibration simulation す る た め, ス ラ イ の pyramidal cells in ス samples の membrane potential を current clampモ モ ドによ シ シ タ タ periodic で vibration させる とに とに success た た. Time に シ ー タ wave of 発 raw の excitatory シ ナ プ ス を into force simulation す る た め, hippocampus Schaffer collateral に current stimulation を and え, pyramidal cell に excitatory の シ ナ プ ス を into force born 発 さ せ た. Current stimulus の intensity, frequency, ま た は time structure に よ っ て cells の の membrane potential vibration induced 発 を confirm し た. シ ー タ cycle の を current stimulus series and え た occasions, cell membrane induced さ に れ る シ ー タ cycle vibration amplitude に の 応 じ て membrane vibration の phase - change を Ming ら か に し た. こ の phenomenon は membrane の コ ン ダ ク タ ン に ス state dependent す る と Speculate that される. More に raw body に お け る シ ー タ wave 発 か の inhibitory cells in raw ら の cycle と cycle into force な excitatory シ ナ プ ス の into force a differ に よ る membrane 応 answer を Ming ら か に す る た め に, current Clamp モ ー ド に よ り シ ー タ cycle で membrane vibration を さ せ た pyramidal cells に シ ー タ cycle の excitatory シ ナ プ ス と into force し て current stimulation を and え た. Stimulus パ タ ー ン と し て four の a stimulus を difference with い た. こ の as a result, the cell membrane に は bit differ に department ら ず シ ー タ cycle induced vibration が さ れ る. ま た membranes induced さ に れ る シ ー タ cycle vibration amplitude に の 応 じ て membrane vibration の phase - change since を こ す が, そ の phase - change は 2 つ の の linear periodic vibration and で described さ れ る こ と を Ming Youdaoplaceholder0 に に た. This study は, body に お い て hippocampal CA1 pyramidal cells で 発 raw す る membrane potential vibration の phase が CA3 cells か ら の の into force unseen fruit に 応 じ て variations change し て い を る possibility in stopping す る.

项目成果

Change of memory formation according to STDP in a continuous-time neural network model

连续时间神经网络模型中记忆形成根据 STDP 的变化

• 发表时间: 2004
• 期刊: The Journal Systems and Computers in Japan 35・12
• 作者: Watanabe;H.
• 通讯作者: H.