樹状突起におけるHCNチャネルの発現と、同時検出の機構解明

树突中HCN通道的表达及同时检测机制

基本信息

批准号：
18700381
负责人：
山田玲
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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/grant/KAKENHI-PROJECT-18700381/
关键词：
樹状突起 HCNチャネル同時検出器層状核神経科学生理学

项目摘要

トリ層状核(NL)神経細胞は両側蝸牛神経核からのシナプス入力の同時検出器として働くことで両耳間時差を検出する。今回HCNチャネルがNL細胞における樹状突起の伝達特性にどのような影響を持つかを調べる目的で、樹状突起が発達しHCNチャネルの発現量も多い、低い特徴周波数(low-CF)領域の細胞を用いてパッチ記録を行った。細胞体で観察されるmEPSCは、コントロール条件では比較的均一な時間経過の分布を示すのに対して、HCNチャネルを薬理学的に阻害するとその時間経過の分布が広がり、HCNチャネルが樹状突起の伝達特性に関わっていることが確認できた。次に樹状突起を可視化した標本を用いて局所への投射線維を選択的に電気刺激したところ、細胞体で観察されるEPSPも刺激部位によらず均一な時間経過を示した。このことからHCNチャネルが樹状突起における入力の統合に寄与していることが示唆された。さらにHCNチャネルを薬理学的に阻害した時のEPSPおよび同時検出制度に対する影響を検討していく予定である。また抑制性入力についても検討したところ、low-CF細胞で観察されるmIPSCは他の領域に比べ4倍早い時間経過を持つことが分かった。また蝸牛神経核からの興奮性投射線維を電気刺激すると、low-CF細胞においてEPSCに数ms遅れてIPSCが観察された。このことは介在神経細胞による時間情報を保持したfeed-forward抑制回路が存在することを示唆する。今後は抑制性入力の性質および分布についても詳細に解析していく予定である。これらのことから、NL細胞における興奮性および抑制性シナプス入力についての詳細を明らかにし、シナプス入力の統合にHCNチャネルが具体的にどのように関わるのか、さらには樹状突起が果たす神経情報処理における具体的な役割を明らかにしたい。

三层核（NL）神经元通过充当双侧耳蜗核突触输入的同步检测器来检测耳间时间差。为了研究HCN通道对NL细胞中树突传输特性的影响，我们研究了树突发育且HCN通道表达较高的低特征频率（低CF）区域，并使用细胞进行了补丁记录。在细胞体中观察到的mEPSC在对照条件下表现出相对均匀的时程分布，而HCN通道的药理抑制拓宽了它们的时程分布，并且HCN通道延伸至树突，这与mEPSC的传输特性有关。接下来，当我们使用树突可视化的样本选择性地电刺激局部投射纤维时，无论刺激部位如何，在细胞体中观察到的 EPSP 都显示出均匀的时间过程。这表明 HCN 通道有助于树突中输入的整合。此外，我们计划研究当 HCN 通道受到药理学抑制时对 EPSP 和同时检测准确性的影响。我们还检查了抑制输入，发现在低 CF 细胞中观察到的 mIPSC 的时间进程比其他区域快四倍。此外，当来自耳蜗核的兴奋性投射纤维受到电刺激时，在低CF细胞中观察到IPSC，其延迟了EPSC数毫秒。这表明存在保留来自中间神经元的时间信息的前馈抑制电路。未来，我们计划详细分析抑制输入的性质和分布。基于这些发现，我们将阐明NL细胞中兴奋性和抑制性突触输入的细节，HCN通道如何具体参与突触输入的整合，并进一步阐明树突在神经信息处理中所扮演的角色。明确具体作用。