海馬シナプス可塑性を誘導する内因性メカニズムに関する生理心理学的研究

• Project/Area Number: 12J01035
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Experimental psychology
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 鈴木 江津子 北海道大学, 医学研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥3,960,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2012: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 海馬 / カイニン酸受容体 / PSD-95 / 可塑性 / シナプス可塑性 / アセチルコリン / カリウムイオンチャネル

Outline of Annual Research Achievements

昨年度、記憶の獲得や想起に関連があると考えられている高周波の律動波であるガンマオシレーションに関する研究を行い、興奮性または抑制性神経細胞に発現するカイニン酸型グルタミン酸受容体がガンマオシレーションの発生に重要な役割を担うことを示した。本年度は、このカイニン酸受容体のシナプス局在に関する研究を行った。カイニン酸受容体は、脳の中でも海馬CA3野など特定のシナプス部にのみ発現していることが知られている。興奮性シナプス後部には、シナプス後肥厚（postsynaptic density: PSD）と呼ばれる電子密度の高い構造が見られる。グルタミン酸受容体はPSD内に密に発現することが知られており、PSD内の主要なタンパク質であるPSD-95はグルタミン酸シナプス伝達の主要な担い手であるAMPA型グルタミン酸受容体のシナプス局在に重要な役割を果たしている。一方でPSD-95はカイニン酸受容体のサブユニットとも直接結合し、またカイニン酸受容体のクラスター化に関与することが示されているが、内在性のカイニン酸受容体のシナプス部への局在にPSD-95が関与しているのかについてこれまで直接検討されていない。そこで、PSD-95ノックアウトマウスを用い、内在性のカイニン酸受容体のシナプス局在におけるPSD-95の役割を検討した。海馬CA3野の苔状線維シナプスは、カイニン酸受容体が密に発現しているシナプスであり、AMPA受容体阻害下においてカイニン酸受容体を介する時間経過の遅いシナプス応答が記録される。このようなカイニン酸受容体を介するシナプス応答成分は、野生型マウスに比べてPSD-95ノックアウトマウスでは減少していることが示された。シナプス部におけるカイニン酸受容体の局在化にPSD-95が重要な役割を果たしていることが明らかとなった。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Cholinergic modulation for hippocampal long-term potentiation (2014)
  • Author(s): Suzuki, E.
  • Journal Title: Japanese Journal of Animal Psychology Volume: 64 Issue: 1 Pages: 37-41
  • DOI: 10.2502/janip.64.1.4
  • NAID: 130004938658
  • ISSN: 0916-8419, 1880-9022
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 海馬の神経伝達・シナプス可塑性・記憶機能におけるグルタミン酸とアセチルコリンのクロストーク (2013)
  • Author(s): 鈴木江津子・岡田隆
  • Journal Title: 心理学評論 Volume: 56 Pages: 310-319
  • NAID: 130007436842
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] カイニン酸型グルタミン酸受容体 (2013)
  • Author(s): 鈴木江津子・神谷温之
  • Journal Title: 脳科学辞典(インターネット辞典)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Stratum oriens stimulation-evoked modulation of hippocampal long-term potentiation involves the activation of muscarinic acetylcholine receptors and the inhibition of Kv7/M potassium ion channels. (2012)
  • Author(s): Suzuki, E. & Okada, T.
  • Journal Title: European Journal of Neuroscience Volume: 36 Issue: 1 Pages: 1984-1992
  • DOI: 10.1111/j.1460-9568.2012.08127.x
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Input specificity of giant miniature EPSC in hippocampal CA3 neurons. (2015)
  • Author(s): Suzuki, E. & Kamiya, H.
  • Organizer: 日本生理学会第92回大会
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-03-21
• [Presentation] Reduced kainate receptors at hippocampal mossy fiber synapse in PSD-95 knockout mice. (2014)
  • Author(s): Suzuki, E. & Kamiya, H.
  • Organizer: Neuroscience2014(Society for Neuroscience)
  • Place of Presentation: Washington D.C. (USA)
  • Year and Date: 2014-11-19
• [Presentation] ニューロンシミュレーターを用いた海馬苔状線維の興奮伝播モデルの改良 (2014)
  • Author(s): 鈴木江津子・神谷温之
  • Organizer: 生理学会北海道地方会
  • Place of Presentation: 北海道大学学術交流会館（北海道札幌市）
  • Year and Date: 2014-08-30
• [Presentation] Suppression of gamma frequency oscillation by a selective blocker of kainate-type glutamate receptor in CA3 region of mouse hippocampus. (2014)
  • Author(s): Suzuki E & Kamiya H.
  • Organizer: 日本動物心理学会第74回大会
  • Place of Presentation: 犬山国際観光センター フロイデ（愛知県犬山市）
  • Year and Date: 2014-07-19
• [Presentation] Roles of postsynaptic density in spatiotemporal control of glutamate receptors. (2014)
  • Author(s): Suzuki, E., & Kamiya, H.
  • Organizer: 日本生理学会第91回大会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学(鹿児島市)シンポジウム
  • Year and Date: 2014-03-16
  • Invited
• [Presentation] Kainate receptor-mediated modulation of network activity in the hippocampus. (2013)
  • Author(s): Suzuki, E., & Kamiya, H
  • Organizer: 生理学研究所研究会「シナプス・神経ネットワークの機能ダイナミクス」
  • Place of Presentation: 生理学研究所(岡崎市)
  • Year and Date: 2013-12-12
• [Presentation] ACET selectively blocks postsynaptic kainate receptors at the hippocampal mossy fiber synapse (2013)
  • Author(s): Suzuki, E., & Kamiya, H.
  • Organizer: Neuroscience 2013 (Society for Neuroscience)
  • Place of Presentation: San Diego convention center (USA)
  • Year and Date: 2013-11-11
• [Presentation] Cholinergic modulation of hippocampal plasticity (2013)
  • Author(s): Suzuki, E.
  • Organizer: 日本動物心理学会第73回大会
  • Place of Presentation: 筑波大学(つくば市)
  • Year and Date: 2013-09-14
  • Invited
• [Presentation] 海馬CAI野におけるアセチルコリン作動性緩徐シナプス応答のスフイスパッチクランプ解析 (2013)
  • Author(s): 鈴木江津子・神谷温之
  • Organizer: 生理学会北海道地方会
  • Place of Presentation: 旭川医科大学(旭川市)
  • Year and Date: 2013-08-31
• [Presentation] 脳内アセチルコリンが海馬シナプス可塑性を調節するメカニズム (2012)
  • Author(s): 鈴木 江津子
  • Organizer: 日本心理学会第76回大会
  • Place of Presentation: 専修大学(神奈川)
  • Year and Date: 2012-09-13
• [Presentation] he enhancement of long-term potentiation by intrinsic acetylcholine release involves phospholipase C and voltage-dependent Ca2+ channel activation at hippocampal CA1 (2012)
  • Author(s): Suzuki, E. & Okada, T.
  • Organizer: 8th FENS forum of European neuroscience
  • Place of Presentation: Barcelona (Spain)
  • Year and Date: 2012-07-16
• [Presentation] アセチルコリン受容体活性化によるラット海馬CA1長期増強促進における phospholipase Cの関与 (2012)
  • Author(s): 鈴木江津子・岡田隆
  • Organizer: 日本動物心理学会第72回大会
  • Place of Presentation: 関西学院大学(兵庫)
  • Year and Date: 2012-05-13
• [Remarks]
  • URL: http://www.hucc.hokudai.ac.jp/~e20632/Suzuki.html
• [Remarks]
  • URL: http://researchmap.jp/esuzuki
• [Remarks]
  • URL: http://www.hucc.hokudai.ac.jp/~e20632/Suzuki.html