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これまで生理的なドーパミン遊離機構および遊離されるドーパミンの機能は不明であったが、大脳基底核関連の神経・精神機能およびそれらの病態の基盤を確立するには、生理的ドーパミンの機能解明が不可欠である。また、ドーパミン遊離部位、グルタミン酸性終末とドーパミン性ニューロンとのシナプス部位、さらにはシナプス前終末におけるドーパミン受容体とカルシウムチャネルとの位置関係を解明するためには、機能生理学的解析とともにこれらの膜上機能分子の動態を電子顕微鏡レヴェルで可視化することが必要と考えられる。
本研究では、生後2週齢前後のマウス中脳スライスを作成し、腹側被蓋野のドーパミン性ニューロンからグルタミン酸性興奮性シナプス後電流を誘発し、このシナプス電流が、ドーパミン性ニューロンを脱分極させることにより抑制されること、さらに、この抑制が、ドーパミンD2型受容体アンタゴニストにより拮抗されること、およびD2受容体ノックアウトマウスでは生じないことを見出した。さらに、ドーパミン性ニューロンの生理的な活動電位によりこれらの抑制起こることを確認した。ドーパミン性ニューロンの生理的興奮によって遊離されたドーパミンが、逆行性伝達物質として、興奮性シナプス伝達を修飾している可能性が示唆される。
形態学的解析(SDS-フリーズフラクチャーレプリカ法)の予備的実験として、既に微細構造解析に適した高感度のD2受容体抗体作成に成功している。そして、この抗体を用いて、線条体ニューロンの分化による大脳基底核神経回路再構成の解析に着手した。
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