前脳基底核ニューロン間シナプスペアーの同定と伝達機構および修飾機構の解析

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11680808
• Research Institution: Okazaki National Research Institute
• Principal Investigator: 籾山 俊彦 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助教授 (20230055)
• Keywords: 前脳基底核 / スライス / 同時ホールセル記録 / アセチルコリン / ソマトスタチン / 線条体 / D2タイプ受容体 / N型カルシウムチャネル

Research Abstract

生後10-14日齢ラット脳から前脳基底核(Basal forebrain nuclei;以下BFと略)を含む厚さ300μmの切片を作成し、顕微鏡下にBF内の大型(長径25μm以上)および小型(長径15μm以下)ニューロンを同定して両ニューロンから同時ホールセル記録を行なった。電気生理学的性質から、大型ニューロンはアセチルコリン性と考えられた。記録電極を通じて小型ニューロンに脱分極性パルスを与えると、約10ペアーに1ペアーの割合で、大型ニューロンからシナプス電流応答が記録され、この応答はbicucullineによって遮断されたことから、小型ニューロンはGABA性と考えられる。一方形態学的解析により、ソマトスタチン含有GABA性ニューロンが、アセチルコリン性ニューロンとシナプスを形成していることが明らかになり、この2種のニューロン間に相互作用が存在することが示唆される。
BFとの類似性、相違点が議論されている線条体のアセチルコリン性介在ニューロンへのGABA性シナプス伝達の解析を行なった。アセチルコリン性ニューロンから記録されるGABA性抑制性シナプス後電流は、外液中に投与したドーパミンにより濃度依存的に抑制された。また、ドーパミン受容体アゴニストおよびアンタゴニストを用いた薬理学的解析、自発性抑制性微少シナプス後電流の解析、さらに、N型およびP/Q型カルシウムチャネルブロッカーを用いた解析を行い、シナプス前D_2タイプ受容体活性化により、N型カルシウムチャネルを通るシナプス前終末へのカルシウム流入が阻害され、GABA遊離が抑制される、という結果を得た。これは、伝達物質遊離を制御するシナプス前ドーパミン受容体と特定のカルシウムチャネルサブタイプとの共役を同定した最初の仕事である(Journal of Physiology,2001,in press)。

Research Products

• [Publications] Koga,E.& Momiyama,T.: "Presynaptic dopamine D_2-like receptors inhibit excitatory transmission onto rat ventral tegmental dopaminergic neurones."Journal of Physiology. 523(1). 163-173 (2000)
• [Publications] Momiyama,T & Koga,E.: "D_2-like receptors selectively block N-type Ca^<2+> channels to reduce GABA release to rat striatal cholinergic interneurones."Journal of Physiology. (掲載予定)(印刷中). (2001)
• [Publications] 籾山俊彦: "前庭神経核におけるモノアミンおよびペプチドの機能"Equilibrium Research. 59(1). 1-8 (2000)
• [Publications] Momiyama,T.(分担執筆): "Slow synaptic responses and modulation"Springer-Verlag Tokyo. 455 (2000)
• [Publications] 籾山俊彦(分担執筆): "脳神経科学イラストレイテッド"羊土社. 364 (2000)