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生体の情報処理をつかさどる神経回路網は、その形成過程においてまず余分な回路網を多数形成し、必要なもののみ残して不必要なものを排除するという戦略をとる。このとき、入力線維間で神経活動依存的な競合が起こり、勝者はシナプス結合が強化され、そうでないものは弱体化して最終的に排除されるという仮説が提唱されているが、競合する入力線維が細胞上でどのような位置関係で存在しているかということに関してはあまり知られていない。我々はこの点を明らかにする目的で、同様の発達過程を経ることが知られている小脳登上線維-プルキンエ細胞投射系を用いて実験をおこなった。発達期プルキンエ細胞上での複数の登上線維の分布の位置関係を調べるために、プルキンエ細胞にカルシウム感受性色素を充填し、登上線維シナプス活動により発生するカルシウムシグナルを指標として各々の登上線維の投射位置を推定した。その結果、各細胞で誘発される登上線維応答のうち、最大振幅を持つ登上線維は、プルキンエ細胞を細胞体から樹状突起まで広く支配しているのに対して、小さい振幅を持つ登上線維は細胞体近傍のみを支配していることが明らかとなった。最大振幅を持つ登上線維は最終的に残存する線維、小さい振幅を持つ登上線維は排除される線維であると思われた。この結果は、登上線維の排除過程の少なくとも一部に登上線維の伸長や退縮にかかわる分子が関与している可能性を示していると思われる。
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