Neuron type-specific regulatory mechanisms of the synapse

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H03331
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 46010:Neuroscience-general-related
• Research Institution: National Institute for Physiological Sciences
• Principal Investigator: Fukata Yuko 生理学研究所, 分子細胞生理研究領域, 准教授 (40416186)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: シナプス / 興奮性神経 / 抑制性神経 / 興奮性シナプス伝達 / PSD-95

Outline of Final Research Achievements

After birth, our brain acquires higher brain functions such as vision and language by maturing, reorganizing and stabilizing synapses in response to external stimuli. A finely-tuned balance of synaptic connections between excitatory and inhibitory neurons is essential for this process. In this study, we revealed an essential regulatory mechanism for excitatory synaptic transmission. We also found that dysfunction of this mechanism either in excitatory neurons or in inhibitory neurons commonly causes epileptic disorders in mouse.

Free Research Field

神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、神経細胞種を区別したアプローチにより、興奮性シナプス伝達機構には、興奮性、抑制性神経細胞共通のシステムが存在し、いずれが破綻しても共通の脳病態を惹起することが明らかになった。本研究で得られたリソース（てんかんのマウスモデルなど）や手法は、今後、細胞種ごとのシナプス特性の研究に有効に使用されると期待できる。興奮性シナプス伝達機構の異種細胞間の共通点、相違点が明確になることで脳の発達・機能や病態の理解につながるものと考えられる。