手続き記憶学習における扁桃体-線条体投射の生理的役割

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11480242
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Institute of Gerontology (TMIG)
• Principal Investigator: 青崎 敏彦 (財)東京都老人総合研究所, 自律神経部門, 研究室長 (70221033)
• Keywords: 線条体 / シナプス / 可塑性 / 大脳基底核 / 記憶 / コリナージック / ドーパミン / 学習

Research Abstract

本年度は線条におけるシナプス可塑性の役割に注目した。その理由は線条体が大脳皮質の全ての領野から感覚、運動その他の行動に関する全ての情報を受けて、その処理の結果を大脳基底核の諸核から、視床、そしてまた大脳皮質へと伝えるループを形成していること、そのループの機能の異常の理解にシナプス可塑性が重要な働きをしていると考えられるからである。その過程で本年度は以下の2点の事実が明らかとなった。
(1)線条体cholinergic interneuronのシナプス可塑性。線条体cholinergic neuronにおいてグルタミン酸シナプスにおけるEPSPのLTPが起こると同時に、テタヌス刺激後線条体の他のGABAニューロンを介した抑制性シナプス後電位(IPSP)がcholinergic interneuronに入るようになることが明らかとなった。すなわち、disynaptic IPSPのfailure rateが減少し、presynapticなLTPを惹起すことを明らかにした。EPSPのLTPの機序については、カルシウムチャネルからのカルシウム流入とドーパミンD5受容体の活性化が必要であることがわかった。この二重に起こる可塑性がサルで見られた条件付け感覚応答の機序ではないかと考えられた。
(2)線条体GABA/parvalbumin interneuronにおけるシナプス可塑性とmedium spiny neuron。このニューロンは非常に速い発火を示し、この細胞同士が互いにgap junctionにより電気的に結合していることから、線条体の情報処理上極めて重要な細胞であると考えられている。我々は、この細胞が白質のテタヌス刺激によりEPSPのLTPを示すことを見出した。しかも、medium spiny neuronとの同時記録により常にこのニューロンからmedium spiny neuron方向に脱分極性のIPSPを与えること、したがってテタヌス刺激により見掛け上のLTPをmedium spiny neuronに惹起すことを見出した。

Research Products

• [Publications] Suzuki,T.,Miura,M.,Nishimura K.and Aosaki,T.: "Synaptic plasticity of striatal cholinergic interneurons."Soc.Neurosci.Abstr.. 26. 683 (2000)
• [Publications] Miura,M.,Suzuki,T.,Nishimura K.and Aosaki,T.: "The synaptic plasticity in fast-spiking cells modulated the activity of projection neurons in the striatum."Soc.Neurosci.Abstr.. 26. 683 (2000)
• [Publications] 鈴木,三浦,西村,青崎: "「線条体コリナージックニューロンのシナプス可塑性」"第23回日本神経科学大会プログラム・抄録集. P-263. 134 (2000)
• [Publications] 三浦,鈴木,西村,青崎: "「線条体FS細胞のシナプス可塑性と線条体投射ニューロンとの関係」"第23回日本神経科学大会プログラム・抄録集. P-264. 134 (2000)