| 研究課題/領域番号 |
17K01982
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
基盤・社会脳科学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター (2019)
国立研究開発法人理化学研究所 (2017-2018) |
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研究代表者 |
山口 和彦 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 微細構造研究部, 客員研究員 (00191221)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 小脳 / シナプス可塑性 / 長期抑圧LTD / プルキンエ細胞 / アンパ型グルタミン酸受容体 / リサイクリング / 運動学習 / マウス / グルタミン酸受容体 / 長期抑圧 / 受容体リサイクリング / 誤差信号 / パッチクランプ法 / 反動性増強 / 抑制性介在ニューロン / 受容体トラフィッキング / 樹状突起スパイン / 最初期遺伝子 |
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| 研究成果の概要 |
小脳の運動学習に、平行線維-プルキンエ細胞間シナプス伝達の長期抑圧LTDが必須である。このLTDの大きさがラットでは段階的であるが、マウスでは不明であった。本研究ではマウスで段階的なLTD 形成があるか調べた結果、マウスではLTDは全か無の方式で形成された。またラットのプルキンエ細胞においては常時AMPA型グルタミン酸受容体のリサイクリングがあることを我々は報告したが、マウスでは見られない。モデルを用いたシミュレーションによって検討したところ、常時リサイクリングが段階的LTD形成に有利であることが示唆された。段階的LTDは意志による困難な運動学習獲得に有利と考えられ、進化の方向が示唆された
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
脳神経科学において、遺伝子と行動発現の因果関係の解析には、30年以上にわたり、ほとんど唯一のモデル動物としてマウスが用いられてきた。少なくとも小型実験動物においてはマウスの脳神経機能のみが報告されてきた。しかし、マウスとラットの間には大きな進化的ギャップがあることが心理実験等から示唆されている。本研究において、ラットのみで見られる段階的可塑性の形成に、ひいては意志による学習に、構成性AMPA受容体リサイクリングの有無が重要であることを初めて示唆した。ヒトのリハビリの基礎における意志と効果を最適化する実験動物としてはラットが有用であることが示唆され、今後の医療面への応用の道を開いた。
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