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平成15年度から17年度までの三年間の研究により、研究目標であったギャップ結合による大脳皮質抑制性神経細胞の3次元的構造と機能への関連性について、以下に述べるようにほぼその目的を達成できた。ギャップ結合が抑制性神経細胞間に存在することは既に明らかにされていたが、その局所的な存在だけではなく、神経細胞がギャップ結合を介してどのようなネットワークを形成しているのかということは、当初方法論的にも困難な課題であった。この問題を解明する上で、研究経過中に確立した、コネキシン36の免疫組織化学染色を利用する共焦点レーザー顕微鏡レベルでのギャップ結合の正確な同定法はbreakthroughとなった。その成果を元に研究を強力に推進し、大脳皮質の抑制性神経細胞が、ギャップ結合による連鎖を通じて大脳皮質内を側方へ広がる樹状突起のネットワークを形成していることが明らかとなり、定量的な解析も実行できた。さらにこのネットワークは特定の機能的カラムに束縛されないhomogeneousな性質を持ちうることが示された。以上、本研究で得られた成果の意義をまとめると、(1)存在することのみが分かっていたインターニューロン間のギャップ結合によって、それらのニューロンが実際にネットワークを作っていることが初めて直接証明され、(2)そのネットワークの詳細な3次元的構成が明らかとなり、(3)特に大脳皮質の機能を考える上での鍵構造であるカラムとの関係が調べられた。これらのことは、大脳皮質の神経活動の時間的空間的パターン、特にその同期性を制御すると考えられている抑制性インターニューロンの機能的構造を考える上で本質的な意味を持つものである。以上の研究成果は、国際学会における二度の発表を経て、神経科学の代表的な国際雑誌であるJournal of Neuroscience誌に掲載された。
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