| 研究概要 |
シナプス増強とシナプス抑圧の誘導には、シナプス刺激によるポスト側の細胞内カルシウム上昇が不可欠である。上昇が大きければシナプス増強(LTP)が起こり、少量の上昇ではシナプス抑圧(LTD)が起こる。しかし、これまでの私たちやその他の研究グループの研究に基づけば、単にカルシウムの量だけに依存しないメカニズムがあると考えざるを得ない。そこで、LTDが誘導される範囲で、シナプスの刺激周波数と細胞内カルシウム上昇量の関係を調べ、更に細胞内のカルシウム動態を変化させることでLTDの誘導性がどのように変化するかを検討した。生後3週ごろのラットより海馬のスライスを作り、CA1にてfield EPSPを記録した。LTD誘導の刺激として、0.5Hz、1Hz、2Hzの3種類を与えた。通常の外液中では、1Hzの刺激でLTDが最大であったが、カルシウム上昇量は、周波数にほぼ比例して増えていた。細胞内カルシウムストアからカルシウムの放出を促すカフェインを含んだ外液中では、0,5Hzでも1Hzと同じ程度の抑制が見られるようになった。しかし、カルシウムの上昇量については、コントロールと差がなかった。細胞内からのカルシウム放出がLTD誘導を起こす役割を担っているということが示唆された。次に、細胞外からのカルシウム流入を阻害した。L-typeカルシウムチャネルを阻害すると、0.5HzでLTDが誘導され、カルシウム上昇は0.5Hz刺激にて減少した。カルシウム流入はLTD誘導を抑制していることが示唆された。一方、2Hz刺激では、誘導されるLTDの程度がカルシウム上昇と負に相関していた。シナプス可塑性を誘導する機構には、カルシウムソースに依存する機構とカルシウム濃度に依存する機構の両者が並存し、誘導されるのがシナプス増強か抑圧かの選択つまりシナプス可塑性の方向性選択が、二重にコントロールされていることが示唆された。
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