1990 年度実績報告書

NMDA型グルタミン酸受容体による発達脳可塑性の制御機序

研究課題

研究課題/領域番号	01480125
研究機関	大阪大学
研究代表者	津本忠治大阪大学, 医学部, 教授 (50028619)
研究分担者	佐藤宏道大阪大学, 医学部, 講師 (50154092)
キーワード	NMDA受容体 / グルタミン酸受溶体 / 視覚野 / シナプス可塑性 / 長期増強 / 長期抑圧 / 脳 / ラット
研究概要	1.研究目的発達脳視覚野において、シナプスの伝達効率は入力状態に応じて可塑的に変わること、及びこの変化はいわゆる臨界期に起こり易いことが知られている。最近、我々はグルタミン酸受容体の中でも特にCa^<2+>を流入させる型(NーメチルーDーアスパラギン酸型、略称NMDA型)が視覚野で臨界期に有効に作動し、可塑性発現を制御している可能性が高いことを示唆した。本研究ではこの示唆を検証するため、脳切片標本でみられるシナプス伝達の長期増強を可塑性の指標として、NMDA受容体に選択的な拮抗薬が長期増強をいかに抑えるかを調べた。また、シナプス後部へのCa^<2+>の流入が伝達効率変化に直接関与しているかどうかをCa^<2+>キレ-ト剤の細胞内注入によって検証した。2.研究の経過 (1)生後3ー5過齢の仔ラット視覚野から薄切切片標本を作製し、ガラス管微小電極を皮質浅層ニュ-ロンに刺入した。次に、白質試験刺激に対する興奮性後シナプス電位(EPSP)の振幅、反転電位等、さらに膜の種々の電気的性質を観察した。(2)白質に5Hz、1分間の連続刺激を与えると、EPSP振幅の長期的増大(長期増強)が起きることを見い出した。(3)NMDA受容体の選択的拮抗薬である2ーaminoー5ーphosphonovaleric acid (APV)を50μMの濃度で潅流液に加えると、上記の長期増強が生じなくなることを見いだした。(4)Ca^<2+>キレ-ト剤を細胞内に注入すると単に長期増強が生じなくなるのみならず、EPSP振幅の持続的低下、すなわち長期抑圧が起きることを発見した。3.総括発達脳視覚野でみられるシナプス長期増強にNMDA受容体が関与していることを見い出した。さらにシナプス後部のCa^<2+>をキレ-トすると長期抑圧が生じることを発見した。このことは、連続シナプス入力によってNMDA受容体を介してシナプス後部でCa^<2+>が増加した場合には長期増強が起きるが、Ca^<2+>が増加しなかった場合には長期抑圧となるメカニズムの存在を示唆している。

研究成果

(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] Kimura,F.et al.: "Longーterm potentiation and NーmethylーDーaspartate receptors in the visual cortex of young rats." Journal of physiology,London. 414. 125-149 (1989)
[文献書誌] Shirokawa,T.et al.: "Actions of excitatory amino acid antagonists on synaptic potentials of layer II/III neurons of the cat visual cortex." Experimental Brain Research. 78. 489-500 (1989)
[文献書誌] Tamura,H.et al.: "Release of glutamate and aspartate from the visual cortex of the cat following activation of afferent pathways." Experimental Brain Research. 80. 447-455 (1990)
[文献書誌] Kimura,F.et al.: "Longーterm depression but not potentiation is induced in Ca^<2+>ーchelated visual cortical neurons." NeuroReport. 1. 65-68 (1990)
[文献書誌] Nishigori,A.et al.: "Contribution of quisqualate/kainate and NMDA receptors to synaptic transmission in rat's visual cortex." Visual Neuroscience. 5. 591-604 (1990)
[文献書誌] Yoshimura,Y.et al.: "Inputーspecific induction of longーterm depression in Ca^<2+>ーchelated visual cortex neurons." NeuroReport.

1990 年度 実績報告書

NMDA型グルタミン酸受容体による発達脳可塑性の制御機序

研究代表者

津本 忠治 大阪大学, 医学部, 教授 (50028619)

研究成果

[文献書誌] Kimura,F.et al.: "Longーterm potentiation and NーmethylーDーaspartate receptors in the visual cortex of young rats." Journal of physiology,London. 414. 125-149 (1989)

[文献書誌] Shirokawa,T.et al.: "Actions of excitatory amino acid antagonists on synaptic potentials of layer II/III neurons of the cat visual cortex." Experimental Brain Research. 78. 489-500 (1989)

[文献書誌] Tamura,H.et al.: "Release of glutamate and aspartate from the visual cortex of the cat following activation of afferent pathways." Experimental Brain Research. 80. 447-455 (1990)

[文献書誌] Kimura,F.et al.: "Longーterm depression but not potentiation is induced in Ca^<2+>ーchelated visual cortical neurons." NeuroReport. 1. 65-68 (1990)

[文献書誌] Nishigori,A.et al.: "Contribution of quisqualate/kainate and NMDA receptors to synaptic transmission in rat's visual cortex." Visual Neuroscience. 5. 591-604 (1990)

[文献書誌] Yoshimura,Y.et al.: "Inputーspecific induction of longーterm depression in Ca^<2+>ーchelated visual cortex neurons." NeuroReport.

1990 年度実績報告書

津本忠治大阪大学, 医学部, 教授 (50028619)