Astrocyte-dependent emergence of synaptic strength diversity and its role in learning

Planned Research

Project Area	Emergence of brain functions from the dynamic connectome
Project/Area Number	24H02309
Research Category	Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Transformative Research Areas, Section (III)
Research Institution	Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University
Principal Investigator	合田裕紀子沖縄科学技術大学院大学, シナプス生物学ユニット, 教授 (40614897)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2029-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥118,040,000 (Direct Cost: ¥90,800,000、Indirect Cost: ¥27,240,000) Fiscal Year 2025: ¥19,630,000 (Direct Cost: ¥15,100,000、Indirect Cost: ¥4,530,000) Fiscal Year 2024: ¥39,780,000 (Direct Cost: ¥30,600,000、Indirect Cost: ¥9,180,000)
Keywords	シナプス強度分布 / アストロサイト / アストロサイト突起 / シナプス可塑性 / カルシウムシグナリング
Outline of Research at the Start	シナプスの動的変化は、神経回路発達や学習の基盤であり、その分子機構の研究は大きく進展しているものの、シナプス強度制御の本質的な理解は未だに得られていない。特に、シナプスの強度分布は偏りをみせ、それがよりマクロなレベルで特定の神経回路構造を特徴づけて、効率良く学習を促す基盤になると考えられる。研究代表者らは、マウス海馬において、アストロサイトがシナプス強度の高い不均一性を積極的につくりだし、そしてこの不均一性が高いシナプス可塑性の基盤となっていることを明らかにした。本研究では、このシナプス強度分布の不均衡性を創発する仕組みとして、コネクトームの影の立役者であるアストロサイトの役割を明らかにする。