黒質網様部および上丘局所回路内抑制性ニューロンの機能的相違

黑质网状部和上丘局部回路内抑制性神经元之间的功能差异

• 批准号: 18021039
• 负责人: 金田 勝幸
• 金额: $ 4.86万
• 依托单位: National Institute for Physiological Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18021039/
• 关键词: 上丘; バースト発火; サッケード; GABA作動性ニューロン; GABAB受容体; 局所神経回路; 黒質網様部

中脳上丘中間層(SGI)ニューロンのバースト発火は眼球サッケード運動などの指向運動の開始に重要である。黒質網様部(SNr)由来のGABA作動性入力はトニックにSGIの活動を抑制しており、この抑制からの解除がSGIニューロンのバースト発火の生成に必要であると考えられている。SGIにはグルタミン酸作動性投射ニューロン以外にGABA作動性ニューロンも多数存在する。しかし、SNrがこれらのGABA作動性ニューロンにも入力しているのか否かはこれまで明らかにされていない。そこで本研究では、神経トレーサーを用いた解剖学的解析とスライス標本での電気生理学的解析によりこの点を検討した。GABA作動性ニューロンがGFP蛍光を特異的に発現するGAD67-GFP knock-inマウスのSNrに順行性トレーサーのBDAを注入し、その神経終末を共焦点顕微鏡で調べたところ、SNr由来の神経終末がSGIのGABA作動性ニューロン上にシナプスを形成していることが分かった。次に、SNrとSGIをともに含むスライス標本を作製し、実際に抑制性シナプス伝達が観察できるかどうかを検討した。SGIのGFP陽性GABA作動性ニューロンからホールセルパッチクランプ記録を行いSNrを電気刺激すると、単シナプス性の1PSCsが誘発された。このIPSCsはGABA_A受容体アンタゴニストでブロックされた。また、バイオサイチン染色による形熊観察から、これらのGABA作動性ニューロンはほとんどがその細胞体近傍に軸索を投射していることが分かった。以上の結果は、SNr由来のGABA作動性投射がSGIのGABA作動性ニューロンに入力していることを示しており、SNrが単にSGIの興奮-抑制のバランスを制御しているのみではなく、上丘局所回路での反回性抑制あるいは側方抑制の調節にも関与している可能性を示唆している。

中间上丘 (SGI) 神经元的爆发对于启动定向运动（例如眼跳）非常重要。来自黑质网状层 (SNr) 的 GABA 能输入会强烈抑制 SGI 活动，并且认为这种抑制的释放对于 SGI 神经元中产生爆发放电是必要的。除了谷氨酸能投射神经元外，SGI 中还有许多 GABA 能神经元。然而，到目前为止，尚不清楚 SNr 是否也输入到这些 GABA 能神经元。在本研究中，我们通过使用神经示踪剂的解剖分析和使用切片标本的电生理分析来研究这一点。当我们将顺行示踪剂BDA注射到GAD67-GFP敲入小鼠的SNr中时，其中GABA能神经元特异性表达GFP荧光，并使用共聚焦显微镜检查神经末梢，我们发现来自SNr的神经末梢被发现在 SGI 中的 GABA 能神经元上形成突触。接下来，我们制备了含有 SNr 和 SGI 的切片制剂，并检查是否实际上可以观察到抑制性突触传递。 SGI 中 GFP 阳性 GABA 能神经元的全细胞膜片钳记录和 SNr 诱导的单突触 1-PSC 的电刺激。这些 IPSC 被 GABA_A 受体拮抗剂阻断。此外，使用生物胞素染色的观察表明，大多数 GABA 能神经元将轴突投射到细胞体附近。上述结果表明，GABA能投射来源于SGI中GABA能神经元的SNr输入，并且SNr不仅控制着SGI中的兴奋-抑制平衡，而且这表明它可能还参与了复发性神经元的调节。丘局部回路的抑制或侧抑制。

项目成果

黒質網様部から上丘中間層GABA作動性ニューロンへの抑制性入力

黑质网状部至上丘层间 GABA 能神经元的抑制性输入

• 发表时间: 2007
• 作者: 伊佐かおる;金田勝幸;柳川右千夫;小幡邦彦;伊佐正
• 通讯作者: 伊佐正

統合脳

整合脑

マウス上丘でのGABA_B受容体によるバースト発火の制御機構

小鼠上丘GABA_B受体爆发放电的控制机制

• 发表时间: 2007
• 作者: Kaneda;K.;金田勝幸;金田勝幸;金田勝幸;金田勝幸;金田勝幸
• 通讯作者: 金田勝幸

Direct nigral inhibitory inputs to GABAergic neurons in mouse superior colliculus.

直接黑质抑制输入至小鼠上丘的 GABA 能神经元。

• 发表时间: 2007
• 作者: Yanagawa;Y.
• 通讯作者: Y.

Repetitive activation of glutamatergic inputs evokes a long-lasting excitation in rat globus pallidus neurons in vitro.

谷氨酸能输入的重复激活在体外引起大鼠苍白球神经元的持久兴奋。

• 发表时间: 2007
• 期刊: J. Neurophysiol. 97・1
• 作者: Kaneda K.;et al.
• 通讯作者: et al.