海馬神経回路におけるnon-LTP型シナプス可塑性の光学的測定法を用いた解析

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09480227
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 関野 祐子 群馬大学, 医学部, 講師 (70138866)
• 研究分担者: 白尾 智明 群馬大学, 医学部, 教授 (20171043)
• キーワード: 海馬 / LTP / アデノシン / CA3-CA2-CA1 / 記憶

研究概要

記憶のシナプスメカニズムの一つに、繰り返し刺激による長期増強(LTP)型シナプス可塑性が重視されているが、本研究により、回路の切り替えによるnon-LTP型の記憶メカニズムが存在することを示唆する事ができた。海馬内情報処理の研究は今日盛んになされている。しかし、それらの理論はこれまでの定説的回路(海馬歯状回-CA3-CA1)にもとづいたものであり、海馬CA2領域は考慮されていなかった。ラット海馬のスライス標本を用いて、歯状回からの出力線維を電気刺激して生ずる興奮伝播を膜電位感受性色素を用いた光学的測定法により解析した結果、CA2領域が海馬内ネットワークに重要な役割を果たすことを見いだした(J.Neurophysiol.1997発表)。従って、脳内の状態に応じてCA3-CA1経路とはまた別にCA3-CA2-CA1経路がスイッチされ機能している可能性が示唆された。また、抑制性アデノシンA1受容体がCA2領域に他の領域に比べて高い分布を示すことも明らかになった(Neuroscience 1999)。光学的測定法のシステムが改良され、光学信号の検出感度を約4倍にすることに成功した。アデノシンA1アンタゴニストにより、サイレント領域だったCA2の活動が賦活化されCA3-CA2-CA1経路が作動する異が判明し、海馬内ではCA2領域は、CA3からCA1への興奮伝播のゲート的役割をもち、non-LTP型の記憶メカニズムに関与すると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] TOMOYO OCHISHI, LING CHEN, AYA YUKAWA, YOSHIKO SAITOH, YUKO SEKINO, TAKAO ARAI, HIROYASU NAKATA, HIROSHI MIYAMOTO: "Cellular Locarization of Adenosine A1 Receptors in Rat Forebrain : Immunohistochemical Analysis Using Adenosine A1 Receptor-Specific Monoclonal Antibody"THE JOURNAL OF COMPARATIVE NEUROLOGY. 411. 301-316 (1999)
• [文献書誌] Yasuji Mtsuoka, Mitsuhiro Okazaki, Kazuyuki Takata, Yoshihisa Kitamura, Shynsaku Ohta, Yuko Sekino, Takasaki Taniguchi: "Endogenous adenosine protects CAI neurons from Kainic acid-induced neuronal cell loss in the rat hippocampus"European Journal of Neuroscience. 11. 3617-3625 (1999)
• [文献書誌] T. OCHIISHI, Y. SAITOH, A. YUKAWA M. SAJI, Y. REN, T.SHIRAO, H. MIYAMOTO, H. HAKATA Y.SEKINO: "HIGH LEVEL OF ADENOSITE A1 RECEPTOR-LIKE IMMUNOREACTIVITY IN THE CA 2/ CA3a REGION OF THE ADULT RAT HIPPOCAMPUS"Neuroscience. 93.3. 955-967 (1999)
• [文献書誌] YUKO SEKINO, KUNIHIRO OBATA, MANABU TANIFUJI, MAKOTO MIZUNO, JIN MURAYAMA: "Delayed Signal Propagation via CA2 in Rat Hippocampal Slices Revealed by Optical Recording"The American Physiological Society. 1662-1668 (1997)
• [文献書誌] Saotoshi Fujii, Yuko Sekino, Yoichiro Kuroda, Hiroshi Sasaki, Ken-Ichi Ito, Hiroshi Kato: "8-Cyciopentyltheophilline an adenosine A receptor antagonise inhibits the reversal of long-term potentiation in hippocampal CA1 Newrons"European Journal of Pharmacology. 331. 9-14 (1997)