高頻度発火型GABAニューロンを中継する梨状－島皮質間の新規性局所神経回路の同定

梨状皮质和岛叶皮质之间新型局部神经回路的鉴定，传递频繁放电的 GABA 神经元

基本信息

批准号：
17K11653
负责人：
山本清文
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Nihon University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-01 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17K11653/
关键词：
外側嗅神経島皮質嗅覚痛覚外側嗅索 GABA 疼痛制御

项目摘要

「匂い刺激によって痛みが和らぐ」という、全く新しい大脳皮質嗅覚野-無顆粒島皮質の神経回路を同定し，急性疼痛に加え，慢性疼痛や癌性疼痛に対して革新的な治療法の基盤を確立することを本研究の目標とした。初年度は，チャンネルロドプシン 2 (ChR2)の発現に最適な条件を設定し，スライス標本にて実験を行った。光ファイバーの先端をスライス表面に設置し，ごく短時間の光照射によって，記録するニューロンから光照射誘発性の活動電位が発生した。これらの活動電位発生パターンは，発火特性にて弁別されるニューロンタイプによって差異が生じた。興奮性細胞の興奮応答を強力に抑制をかける高頻度発火型抑制性ニューロンは，光刺激に呼応した活動電位の発火を示した。一方で，複数の興奮性細胞において，それら細胞の発火が著明に抑制されることが示されたことから，梨状皮質近傍に存在する島皮質錐体性細胞は，嗅覚情報によって発火パターンが修飾される可能性を示唆し，これは匂いなどの嗅覚情報によって島皮質に収斂される痛み，味情報，口腔内の情報処理が変わりうるという可能性を示す。また次年度には，扁桃体に微量注入したコレラトキシンB (CTB)によって染色された島皮質錐体細胞の発火を強力に抑制したことから，嗅覚性の情報が，島皮質から扁桃体に入力するインパルスを修飾する可能性を示唆する。これらの可能性は，嗅覚情報が，島皮質に存在する抑制性および興奮性ニューロンの興奮性応答の修飾を介して，情動を司る扁桃体ニューロンの興奮性を修飾する可能性を示唆するものである。

这项研究的目的是确定大脑皮层和骨膜细胞皮质中的全新神经回路，这些皮质“刺激疼痛”，并为慢性疼痛和癌症疼痛的创新治疗奠定了基础，除急性疼痛外。在第一年，设置了最佳条件以表达通道Ropopsin 2（CHR2），并在切片样本上进行实验。光纤的尖端放在切片表面上，并在很短的时间内产生的动作电位是由记录的神经元引起的。这些动作潜在的产生模式因发射特征区分的神经元类型而有所不同。强烈抑制兴奋性细胞的兴奋性反应的高度点火抑制性神经元显示出对光刺激的响应作用电位的发射。另一方面，由于已经证明了这些细胞的发射在多个兴奋性细胞中被显着抑制，因此这表明在梨状皮层附近存在的岛状皮质的发射模式可能会通过嗅觉信息来修改，这表明疼痛，味觉和信息处理与口腔腔内的痛苦以及诸如OSOR之类的嗅觉转化可能会变化。此外，在第二年，我们强烈抑制了注射到杏仁核中的胆碱毒素B（CTB）染色的岛状皮质金字塔细胞的发射，这表明嗅觉信息可能会将散发性的Insular Cortex输入的弹性信息调节到杏仁核中。这些可能性表明，嗅觉信息可能会通过修改二层皮质中存在的抑制性和兴奋性神经元的兴奋反应来改变杏仁核神经元的兴奋性。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Opposite roles in short-term plasticity for N-type and P/Q-type voltage-dependent calcium channels in GABAergic neuronal connections in the rat cerebral cortex.

大鼠大脑皮层 GABA 能神经元连接中 N 型和 P/Q 型电压依赖性钙通道的短期可塑性作用相反。

DOI：
10.1523/jneurosci.0337-18.2018
发表时间：
2018
期刊：
J Neurosci
影响因子：
5.3
作者：
Nakamoto A;Ikeda M;Hiraishi N;Nikaido T;Uo M;Tagami J.;Yamamoto K and Kobayashi M
通讯作者：
Yamamoto K and Kobayashi M

電位依存性カルシウムチャンネルN型ー，P/Q型サブタイプによって決定されるGABA作動性シナプスの短期可塑性の差異

电压门控钙通道N型和P/Q型亚型决定的GABA能突触短期可塑性的差异