特徴抽出におけるアマクリン細胞の役割

无长突细胞在特征提取中的作用

基本信息

批准号：
13041051
负责人：
金子章道
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Keio University
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：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

感覚神経系において側抑制は受けた刺激の輪郭を際立たせ、像や物体の形の認識の上で極めて重要なメカニズムである。視覚系ニューロンは網膜視細胞から外側膝状態のニューロンに至るまで拮抗する同心円状の受容野を持っている。周辺抑制に関与する網膜細胞として水平細胞とアマクリン細胞がある。いずれもGABA作動性の抑制性介在ニューロンである。今年度は受容野周辺部の形成に水平細胞がどのように関与しているかを明らかにする研究を行った。水平細胞は視細胞のシナプス終末にフィードバックするだけでなく、双極細胞への直接入力も否定できない。何故なら、双極細胞の樹状突起にもGABA受容体が存在するからである。しかし、ON型双極細胞とOFF型双極細胞では周辺部応答の極性が全く反対なので、おなじGABA入力がどのようにして双極細胞の周辺部応答を形成できるのかは謎であった。今回、グラミシジン穿孔パッチ法をマウス網膜スライス標本の双極細胞に適用しGABAに対する応答を検討した。その結果、ON型双極細胞では細胞内Cl-濃度が高く、GABAに対する逆転電位が静止膜電位よりも脱分極側にあり、一方、OFF型双極細胞では細胞内Cl-濃度が低いため、GABAに対する逆転電位が静止膜電位よりも過分極側にあった。この結果ON型とOFF型でGABAに対する応答の極性が異なることが説明できる。水平細胞からのGABAの放出は光照射で減少するから、ON型には過分極を、OFF型には脱分極を引き起こし、中心部応答と反対の極性を持った応答が生じることになる。最近、免疫組織化学法を用いてON型双極細胞には細胞内へCl-を取り込むNKCCが、OFF型双極細胞には細胞内からCl-を汲み出すKCC2が発現していることが示された。この組織化学的所見はON型双極細胞とOFF型双極細胞で細胞内Cl-濃度が異なる可能性を示し、今回の研究結果とよく一致する。

在感觉神经系统中，横向抑制突出了接收刺激的轮廓，并且是识别图像和物体形状的极为重要的机制。视觉神经元具有从视网膜光感受器细胞到侧膝盖状态的神经元的同心接受场。水平细胞和无长突细胞参与周围抑制作用。两者都是GABA能抑制性中间神经元。今年，我们进行了研究，以阐明水平细胞如何参与接受场外围的形成。水平细胞不仅反馈到感光细胞中的突触终端，而且不能直接输入对双极细胞。这是因为GABA受体也存在于双极细胞的树突中。但是，由于ON和非型双极细胞之间的周围响应的极性完全相反，因此相同的GABA输入如何形成双极细胞的外围响应是一个谜。在本文中，将gramicidin穿孔方法应用于小鼠视网膜切片样品中的双极细胞，以检查对GABA的反应。结果，细胞内的CL浓度在类型的双极细胞中较高，而GABA的反转电位位于静止膜电位的去极化侧，而与静息膜电位相比，GABA的超极化侧的非型双极细胞的反转电位。这解释了ON类型和OFF类型之间对GABA反应的极性差异。由于从水平细胞中释放GABA随着光照射而减少，因此类型会导致超极化和关闭类型导致去极化，从而导致极性反应与中心反应相反。最近，已经表明，将CL-掺入细胞中的型双极细胞表达NKCC，而二极性细胞表达kcc2，它从细胞内部泵送Cl-。这一组织化学发现表明，在类型和异型双极细胞之间可能有所不同，这与本研究的结果非常吻合。