• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

発達における短期シナプス可塑性の切換えメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 20K06906
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分46030:神経機能学関連
研究機関群馬大学

研究代表者

細井 延武  群馬大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (90543570)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードshort-term plasticity / inhibitory synapse / cerebellum / 短期シナプス可塑性 / 発達 / 遺伝子発現解析
研究開始時の研究の概要

生後大人になっていく間に、脳・神経系は形態が変わっていくだけでなく、機能的な面でもダイナミックに変化していき成熟していく。脳の神経細胞は、「シナプス」と呼ばれるつなぎ目のところで他の神経細胞に信号を伝えている。その「シナプス」を介して相手先の神経細胞の活動を適切に抑える信号を伝える「抑制性のシナプス伝達」が、成長・発達に伴い、その抑制の仕方を大きく変化させ、成熟すると相手先の神経細胞をよりしっかりと抑制できるようになる「切換え」の現象が生じることを申請者は見出した。本研究では、遺伝子解析や神経細胞の活動を記録することにより、この抑制性シナプス伝達の性質の「切換え」が生じるメカニズムに迫る。

研究成果の概要

脳・神経系は、発達に伴い、形や大きさだけでなく機能的にもダイナミックな変化を伴い成熟していく。その中でも、抑制性のシナプス伝達に関して、幼若期では短期シナプス抑圧の性質を示すが、成熟期では短期シナプス増強の性質に変化することを予備実験で見出した。つまり、幼若期では一過性にしか抑制できなかったものが、成熟すると持続的かつ効率的に相手先の神経細胞を抑制できるように切換わることを意味するが、そのメカニズムは不明な点が多い。本研究では、この切換えのメカニズムに迫る実験を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

神経系における抑制性シナプス伝達の機能的発達は、いまだわかってないことも多く、また、抑制性シナプス伝達の機能不全は、自閉症や統合失調症、てんかんなどの精神疾患にも大きく関与することが知られている。したがって、本研究での成果は、今後、抑制性シナプス伝達を原因とする多くの精神疾患などの原因解明にもつながりうるし、治療方法の開発にも寄与しうると考えられる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] パッチクランプ法とライブイメージングから生命現象のメカニズムに迫る2023

    • 著者名/発表者名
      細井延武
    • 雑誌名

      北関東医学

      巻: 73 号: 3 ページ: 225-226

    • DOI

      10.2974/kmj.73.225

    • ISSN
      1343-2826, 1881-1191
    • 年月日
      2023-08-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Interaction between Teneurin-2 and microtubules via EB proteins provides a platform for GABAA receptor exocytosis2023

    • 著者名/発表者名
      Ichinose Sotaro、Susuki Yoshihiro、Hosoi Nobutake、Kaneko Ryosuke、Ebihara Mizuho、Hirai Hirokazu、Iwasaki Hirohide
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 12

    • DOI

      10.7554/elife.83276

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Long-term depression?inductive stimulation causes long-term potentiation in mouse Purkinje cells with a mutant thyroid hormone receptor2022

    • 著者名/発表者名
      Ninomiya Ayane、Amano Izuki、Kokubo Michifumi、Takatsuru Yusuke、Ishii Sumiyasu、Hirai Hirokazu、Hosoi Nobutake、Koibuchi Noriyuki
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 119 号: 45

    • DOI

      10.1073/pnas.2210645119

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of microglia-targeting adeno-associated viral vectors as tools to study microglial behavior in vivo2022

    • 著者名/発表者名
      Okada Yukihiro、Hosoi Nobutake、Matsuzaki Yasunori、Fukai Yuuki、Hiraga Akito、Nakai Junichi、Nitta Keisuke、Shinohara Yoichiro、Konno Ayumu、Hirai Hirokazu
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 5 号: 1 ページ: 1224-1224

    • DOI

      10.1038/s42003-022-04200-3

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Electrophysiological and Imaging Analysis of GFP-Tagged Protein Kinase C γ Translocation in Cerebellar Purkinje Cells2022

    • 著者名/発表者名
      Hirai H, Fukai Y, Konno A, Hosoi N.
    • 雑誌名

      Cerebellum

      巻: - 号: 5 ページ: 776-783

    • DOI

      10.1007/s12311-022-01384-6

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protein kinase Cγ in cerebellar Purkinje cells regulates Ca 2+-activated large-conductance K + channels and motor coordination2022

    • 著者名/発表者名
      Watanave M, Takahashi N, Hosoi N, Konno A, Yamamoto H, Yasui H, Kawachi M, Horii T, Matsuzaki Y, Hatada I, Hirai H.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A

      巻: 119(7) 号: 7

    • DOI

      10.1073/pnas.2113336119

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The neurotoxic effect of lactational PFOS exposure on cerebellar functional development in male mice2022

    • 著者名/発表者名
      Ninomiya A, Mshaty A, Haijima A, Yajima H, Kokubo M, Khairinisa MA, Ariyani W, Fujiwara Y, Ishii S, Hosoi N, Hirai H, Amano I, Koibuchi N.
    • 雑誌名

      Food Chem Toxicol

      巻: 159:112751 ページ: 112751-112751

    • DOI

      10.1016/j.fct.2021.112751

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] GABAergic neuron-specific whole-brain transduction by AAV-PHP.B incorporated with a new GAD65 promoter2021

    • 著者名/発表者名
      Hoshino Chiaki、Konno Ayumu、Hosoi Nobutake、Kaneko Ryosuke、Mukai Ryo、Nakai Junichi、Hirai Hirokazu
    • 雑誌名

      Molecular Brain

      巻: 14 号: 1 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1186/s13041-021-00746-1

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Synaptic activation of protein kinase Cγ in cerebellar Purkinje cells2023

    • 著者名/発表者名
      Nobutake Hosoi, Yuuki Fukai, Ayumu Konno, Hirokazu Hirai
    • 学会等名
      第13回国際放射線神経生物学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 小脳プルキンエ細胞におけるシナプス入力によって誘発されるガンマ型プロテインキナーゼCの細胞膜への移行2023

    • 著者名/発表者名
      細井延武、深井悠貴、今野歩、平井宏和
    • 学会等名
      第101回日本生理学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] microRNAターゲット配列を用いたAAVによる新規なマイクログリア特異的遺伝子発現法の応用例とこの手法の神経細胞への影響について2022

    • 著者名/発表者名
      細井延武、岡田如弘、深井悠貴、平賀証人、松崎泰教、中井淳一、今野歩、平井宏和
    • 学会等名
      日本生理学会大会第100回記念大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 甲状腺ホルモンシグナルによる小脳シナプス可塑性の調節メカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      細井延武、二ノ宮彩音、小久保倫史、天野出月、平井宏和、鯉淵典之
    • 学会等名
      第99回日本生理学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Deletion of class II ARFs causes tremor by disruption of Nav1.6 localization to the axon initial segment of cerebellar Purkinje cells in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Nobutake Hosoi, Koji Shibasaki, Teiichi Furuichi, Hirokazu Hirai, Tetsushi Sadakata
    • 学会等名
      FENS 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Insufficiency of class II ARFs causes tremor by impairment of Nav1.6 localization to the axon initial segment of cerebellar Purkinje cells in mice2020

    • 著者名/発表者名
      細井延武、柴崎貢志、古市貞一、平井宏和、定方哲史
    • 学会等名
      生理研研究会 2020 シナプス研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] クラスIIARFはNav1.6を小脳プルキンエ細胞の軸索初節部に局在させる新規な役割を持つ2020

    • 著者名/発表者名
      細井延武、柴崎貢志、古市貞一、平井宏和、定方哲史
    • 学会等名
      第98回日本生理学会大会 Web開催
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 甲状腺ホルモンが小脳機能の発達に不可欠であることを発見

    • URL

      https://www.med.gunma-u.ac.jp/news/10403

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi