細胞内記録によるサッケード信号形成機序の解析

利用细胞内记录分析眼跳信号形成机制

基本信息

批准号：
11145209
负责人：
吉田薫
金额：
$ 1.02万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

サッケードジェネレータを構成する最も重要な神経要素は、バーストニューロンとポーズニューロンであり、いずれも極めて特徴的な発射パタンを示す。前者はサッケードに一致してバースト発射し、その頻度はサッケード速度をコードする。ポーズニューロンは注視時に高い発射活動を示し、バーストニューロンを持続的に抑制しているが、サッケードに一致して活動を休止し、その結果抑制が解除されてバーストニューロンの発火が可能になる。ポーズニューロンの活動休止はサッケードの持続を決める最も重要な信号であるが、どのようなメカニズムにより活動休止が生ずるかは明らかにされていない。本研究では、覚醒ネコを用い、実際にサッケードが起こる際のポーズニューロンの膜電位変化を細胞内記録法により調べ、活動休止がどのようなシナプス入力より引き起こされるかを解析した。その結果、膜電位はサッケードに先行して急激な過分極性変化を示し、この膜電位変化はクロールイオン注入により脱分極性応答に逆転したことから、抑制性入力により生ずるIPSPであることが明らかにされた。定量解析の結果、この抑制は眼球速度に比例した成分と、これに先行する早い成分からなることが明らかにされた。眼球速度に比例した成分は、ポーズニューロンがバーストニューロンから抑制性入力を受けることを意味する。次に、トリガーの役割を果たす早い成分の起源を調べた結果、ポーズニューロンはサッケード上位中枢である上丘から2シナプス性の抑制を受けることが明らかにされた。以上の結果から、ポーズニューロンの活動休止の開始、したがってサッケードの開始はおそらく上丘からの入力により制御され、一方その持続はサッケードジェネレータ内部のバーストニューロンからの帰還入力により制御されることが明らかになった。バーストニューロンとポーズニューロンの間の相互制御は、バーストの持続とポーズの持続は自動的に等しくする機能を果たすと考えられる。

构成扫视发生器的最重要的神经元素是破裂和暂停神经元，两者都表现出极其独特的射击模式。前者火灾与扫视一致，以及编码扫视速度的频率。暂停神经元在凝视时表现出高发射活性，并持续抑制爆发神经元，但它们与扫视相符，导致抑制作用释放，并且可以发射爆发神经元。暂停神经元暂停是决定扫视持续性的最重要信号，但尚不清楚哪些机制导致停顿发生。在这项研究中，我们使用清醒猫来研究扫视实际使用细胞内记录方法实际发生的暂停神经元的膜潜力的变化，并分析了暂停活动引起的突触输入。结果，膜电位在扫视之前显示出突然的超极化变化，并且这种膜电位变化反转为Croll离子植入的去极化反应，表明它是由抑制性输入引起的IPSP。定量分析表明，该抑制作用由与眼速度成正比的成分和先前的快速成分组成。成分与眼睛速度成正比意味着暂停神经元从爆发神经元接收抑制性输入。接下来，我们研究了起触发器的早期成分的起源，发现暂停神经元会受到上丘脑上丘脑的双刺激性抑制。这些结果表明，暂停神经元暂停的发作，因此扫视的发作大概是由上丘的输入控制的，而其持续时间则由扫视发电机内突发神经元的反馈输入控制。爆发和姿势神经元之间的相互控制被认为可以自动均衡爆发和姿势持久性。