Spontaneous synaptic depression induced by hippocampal ripples

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16H07453
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 乘本 裕明 国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 基礎科学特別研究員 (40779568)
• Project Period (FY): 2016-08-26 – 2017-03-31
• Keywords: 海馬 / sharp wave-ripple / シナプス可塑性

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は徐波睡眠中に発生する海馬sharp wave-ripple (SWR) がシナプス可塑性に与える影響を明らかにすることである。
研究代表者はSWRを自発的に発生するマウス海馬スライス標本において、シナプス長期抑圧（LTD）が自発的に誘導されることを発見した。光遺伝学を閉回路刺激系と組み合わせることにより、SWRの発生を特異的に抑制した。すると、LTDの誘導が阻害された。このことから、SWRがLTDを誘導することが明らかになった。
次に、すべてのシナプスにLTDが誘導されるのか、それとも一部のシナプス特異的であるのかを調べるために、Thy1-mGFPマウスを用いてスパインイメージングを行った。すると、Thin, Stubby型のスパインがSWRの発生とともに退縮する一方で、mushroom型のスパインの体積は変化しなかった。
最後に、SWRの発生を７時間にわたって阻害し続けた後に記憶の記銘を行わせたところ、コントロール群に比べて成績が有意に低下していた。このことから、SWRの発生は次の学習に備えるために必要であることが示唆された。SWRが不要なシナプスを削除することで新奇な記憶を行うための容積を増やしているのではないかと考察している。

以上の結果から、SWRの新たな機能が明らかになった。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。