網膜における一過性応答と持続性応答の生成メカニズム

视网膜产生短暂和持续反应的机制

• 批准号: 10J09820
• 负责人: 田中 雅史
• 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 JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J09820/
• 关键词: 網膜; 双極細胞; 局所神経回路; フィードバック抑制; 電気シナプス; 局所回路; 網膜双極細胞; 並列出力; 一過性出力と持続性出力; キンギョ; 神経節細胞; アマクリン細胞

■双極細胞からの2種類の出力経路は、異なる時間情報をシナプス後細胞へ伝達する本研究により、双極細胞のリボン無しシナプスからの出力は、一過性の自発性EPSCが主体であるシナプス後細胞よりも、持続性の自発性EPSCが主体であるシナプス後細胞において、より大きい割合で受け取られていることが示されている。本年度は、リボン無しシナプスからの出力を受け取るシナプス後細胞が、Mb1型双極細胞の脱分極に際して、遅れて生起する非同期的なEPSCを受け取ることを示した。Mb1型双極細胞に3.3Hzの周期的な連続刺激を与えたところ、リボンシナプスからの出力を主に受け取る細胞ではEPSCが十分に追従できたのに対し、リボン無しシナプスからの出力を主に受け取る細胞では十分に追従できなかった。したがって、Mb1型双極細胞からの出力は、リボンシナプスとリボン無しシナプスという2種類の伝達経路を有することによって、シナプス後細胞における多様な時間特性の抽出に寄与している可能性が示唆された。■双極細胞の出力は、相反抑制(局所抑制)と側抑制を駆動して効率的な信号伝達に寄与する双極細胞へフィードバック抑制を行う局所抑制と側抑制の生起条件を調べた結果、局所抑制の生起には強い光刺激が必要であるのに対し、側抑制の生起には、広範囲の光照射が必要だが、弱い光刺激でも十分に生起させられることが示された。得られたデータをもとに、局所抑制と側抑制を実装したMb1型双極細胞の2次元配列モデルを構築した結果、いずれの抑制も、多様な視覚入力に応じて異なる割合で活性化され、協働して双極細胞からの出力を抑制することが分かった。特に、側抑制は、双極細胞からの出力を減少させるとともに双極細胞群からの出力のノイズも減少させ、高い空間的な信号/ノイズ比を保持するのに役立っている可能性が示唆された。

S bipolar cells か ら の 2 kinds の は 経 road of output, different な る time intelligence を シ ナ プ ス cells after へ 伝 da す る this study に よ り, bipolar cells の リ ボ ン no し シ ナ プ ス か ら の output は, transient の since 発 EPSC が subject で あ る シ ナ プ ス cells after よ り も, hold 続 の EPSC from 発 sex が subject で あ る シ ナ プ ス cells after に お Big い て, よ り き い cut close で by け take ら れ て い る こ と が shown さ れ て い る. This year は, リ ボ ン no し シ ナ プ ス か ら の output を by け take る シ ナ プ ス cells after が, Mb1 bipolar cells の points off the event very に し て, 遅 れ て arise す る than the same period of な EPSC を by け take る こ と を shown し た. Type Mb1 bipolar cells に 3.3 Hz の cycle な even 続 stimulus を and え た と こ ろ, リ ボ ン シ ナ プ ス か ら の output を に Lord け る cell で は EPSC が very に chase 従 で き た の に し, seaborne リ ボ ン no し シ ナ プ ス か ら の output を に Lord け る cell で は very に chase 従 で き な か っ た. し た が っ て, Mb1 bipolar cells か ら の は of output, リ ボ ン シ ナ プ ス と リ ボ ン no し シ ナ プ ス と い う 2 kinds の 伝 da を 経 roads are す る こ と に よ っ て, シ ナ プ ス cells after に お け る many others の spare time performance な に send し て い が る possibility in stopping さ れ た. S bipolar cells の は of output, on the contrary restrain restrain (bureau) と lateral inhibition を 駆 dynamic し て sharper rate な 伝 da に send signal and す る bipolar cells へ フ ィ ー ド バ ッ ク inhibit を line う bureau inhibit と lateral inhibition の arise from conditions を adjustable べ た results, inhibiting に の generated by the strong は い light stimulate が necessary で あ る の に し seaborne, lateral inhibition の arise に は, hiroo van 囲 の light irradiation Youdaoplaceholder0 necessary だが and weak が light stimulation で で very に generates させられる とが とが とが showing された. Have ら れ た デ ー タ を も と に, bureau suppression と lateral inhibition を be loaded し た Mb1 type bipolar cells の twice tselischeva column モ デ ル を build し た results, い ず れ の も, others more な visual 覚 に into force 応 じ て different な る cut close で activeness さ れ, association 働 し て bipolar cells か ら の output を inhibit す る こ と が points か っ た. に, lateral inhibition は, bipolar cells か ら の output を reduce さ せ る と と も に bipolar cells か ら の output の ノ イ ズ も reduce さ せ な signals, high い space / ノ イ ズ than を す る の に servants made っ て い が る possibility in stopping さ れ た.

项目成果

Local and global inhibition at the axon terminal of goldfish retinal bipolar cells

金鱼视网膜双极细胞轴突末端的局部和整体抑制

• 发表时间: 2011
• 作者: Tanaka Masashi;Masao Tachibana
• 通讯作者: Masao Tachibana

Lateral inhibition through electrically-coupled bipolar-cell network in the retina

通过视网膜中的电耦合双极细胞网络进行侧向抑制

• 发表时间: 2011
• 作者: Masao Tachibana;Itaru Arai;Masashi Tanaka
• 通讯作者: Masashi Tanaka

キンギョMb1型双極細胞の軸索終末部における局所抑制と側抑制

金鱼Mb1型双极细胞轴突末端的局部和侧向抑制

• 发表时间: 2012
• 作者: Arai;M.;Mazuka;R;渡邊言也;渡邊言也;Masashi Tanaka;田中 雅史;田中 雅史
• 通讯作者: 田中 雅史

Independent modulation of bipolar cell outputs by reciprocal and lateral inhibition in the inner retina

通过视网膜内层的相互抑制和侧向抑制对双极细胞输出进行独立调节

• 发表时间: 2012
• 作者: Arai;M.;Mazuka;R;渡邊言也;渡邊言也;Masashi Tanaka
• 通讯作者: Masashi Tanaka

キンギョMb1型双極細胞におけるEGTA感受性の異なるグルタミン酸放出経路

金鱼Mb1双极细胞中不同EGTA敏感的谷氨酸释放途径

• 发表时间: 2010
• 作者: Arai;M.;Mazuka;R;渡邊言也;渡邊言也;Masashi Tanaka;田中 雅史;田中 雅史;田中雅史;立花政夫;Masao Tachibana;田中雅史
• 通讯作者: 田中雅史