本研究は、内有毛細胞(IHC)と聴神経節ニューロン(SGN)間の聴覚シナプスにおける機能的多様性が、SGNの多様な発火特性と音響強度符号化にどのように寄与しているかを明らかにすることを目的とした。
生後14~20日目の聴覚マウスから急性的に摘出した蝸牛器官を用い、IHCとSGNボタンのペアパッチクランプ記録を行った。IHCは生理学的静止電位(-58 mV)に保持し、SGNボタンからの自発的および誘発電位を記録した。IHCの脱分極刺激を用いて、シナプス伝達の電位依存性、Ca2+依存性、短期シナプス可塑性を解析した。
IHCシナプスの機能的多様性、特に自発的な神経伝達速度の違いが、SGNの多様な発火パターンと音響強度符号化に直接的に寄与している。IHCのpillar側に位置するシナプスは、modiolar側に位置するシナプスよりも高い自発的活動を示し、SGNにおける高SR発火パターンに寄与している可能性がある。
本研究は、聴覚神経系における音響情報の符号化メカニズムの理解に貢献するものである。IHCシナプスの機能的多様性が、音響強度の分解能や聴覚系のダイナミックレンジに重要な役割を果たしている可能性を示唆している。
本研究は、急性的に摘出した蝸牛器官を用いたex vivo実験系で行われたものであり、in vivo環境におけるシナプス伝達やSGN発火パターンとの比較検討が必要である。また、本研究では、IHCのpillar側とmodiolar側のシナプスの形態学的差異や分子生物学的基盤については検討していない。今後の研究では、これらの点に関する詳細な解析が必要である。
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抽出されたキーインサイト
by Jaime Tobon,... 場所 www.biorxiv.org 10-20-2022
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.10.19.512823v4深掘り質問