運動学習時に小脳で生じる最初期遺伝子の発現とその役割

• Project/Area Number: 08780115
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 体育学
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 柳原 大 理化学研究所, 記憶学習機構研究チーム, フロンティア研究員 (90252725)
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 1996: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 小脳 / 学習 / シナプス可塑性 / 最初期遺伝子

Research Abstract

小脳は運動の適応的制御に重要な役割を果たしている。小脳プルキンエ細胞は平行線維、下オリーブ核からの登上線維とを介してシナプス入力を受ける。この二つの入力が同期し、また反復して起きた時、平行線維とプルキンエ細胞とのシナプス伝達の効率が長期間減弱される長期抑圧が生じる。このシナプス可塑性は小脳神経回路の中で、メモリー素子としての役割を演じ、これが運動学習の細胞レベルでの基礎過程と考えられる。小脳スライス標本において長期抑圧を薬理学的に誘導するような刺激を加えた後で、プルキンエ細胞の核にjun-B最初期遺伝子が発現されることが報告されている。本研究では、学習を必要とする運動課題をネコが行った後に、jun-Bがプルキンエ細胞に発現しているのかどうか明らかにすることを目的とした。そこでまず、in vivoの小脳においても小脳スライス標本と同様にjun-Bが発現するのかどうか調べた。ペントバルビタール麻酔下のネコの下オリーブ核の電気刺激を行い、小脳プルキンエ細胞に登上線維応答を誘発した。その結果、jun-B陽性の細胞は各小葉内でpatch状に観察され、この分布パターンは登上線維の投射様式に非常に類似していた。しかしながら、運動学習後の小脳においては、jun-B陽性のプルキンエ細胞は観察されなかった。