Analysys of local circuit mechanisms in the basal forebrain in terms of parvalbumin and acetylcholine

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K07063
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Neurophysiology / General neuroscience
• Research Institution: Jikei University School of Medicine
• Principal Investigator: Momiyama Toshihiko 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (20230055)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 大脳基底核 / 前脳基底核 / アセチルコリン / パルブアルブミン / シナプス伝達 / ムスカリン受容体 / マウス / IPSCs

Outline of Final Research Achievements

A whole-cell patch-clamp study was carried out to elucidate the GABAergic synaptic transmission from medium-spiny neurons (MSNs) to cholinergic neurons (ChNs), using transgenic mice expressing light-sensitive channel rhodopsin 2. Light-evoked GABAergic inhibitory postsynaptic currents (IPSCs) were inhibited by activation M1 musacarinic acetylcholine receptors. Further analyses suggest that the inhibition is presynaptic origin, and that considerable proportion of the presynaptic M1 receptors regulating GABA release locate on intracellular organelle.

Free Research Field

神経生理学・神経薬理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本課題で焦点を当てた中枢ニューロン・シナプスは、随意運動機能および認知機能を制御する中枢であり、その病的状態であるパーキンソン病およびアルツハイマー病の発症機構に密接に関与している。たとえばパーキンソン患者は65歳以上の1％に存在し、また、アルツハイマー型を含む認知症は高齢化社会における喫緊の課題といえる。本研究成果が上記生理機能の機構および疾患の発症機構解明ひいては新たな治療法の開発につながることを期待したい。