|
中枢神経系はニューロンの活動およびニューロン同士の情報伝達効率の制御によってその機能をなす。近年のイメージング技術の進歩で、特に小型の実験動物では、カルシウムイメージング等を用いて神経活動をin vivo でリアルタイムにモニターすることが可能であり、申請者は実際に中枢神経の機能地図を作製した。しかしながらニューロン同士の情報伝達効率の変化を、つまりシナプス機能の変化をin vivo でとらえることは難しく、生体脳でいつ、どこでシナプス結合の強化や減弱が行われているかは多くの場合不明である。
グルタミン酸受容体は、中枢神経系において主たる興奮性神経伝達物質受容体であり、そのうちAMPA 型グルタミン酸受容体(AMPA-R)は、多くの神経活動に関与している。シナプス可塑性は記憶や学習の根本的なメカニズムであると考えられており、一方でシナプス可塑性の異常が、薬物依存や精神遅滞、統合失調症、鬱病などの様々な疾患と関連する可能性も近年示唆されている。シナプス伝達を強化する、その初期の分子メカニズムとしてシナプス後膜へのAMPA-R の挿入によるシナプス後膜のAMPA-R の増加が、注目されている。
本研究ではシナプス後膜に存在するAMPA-R を特異的に可視化することにより、シナプスの可塑的かつ動的な変化をin vivo で観察および解析可能にすることを、可逆的なsplit GFP（Venus）システムを利用することにより実施した。初代培養細胞、ラット海馬スライス等を用いてその有効性を検証し、現在はゼブラフィッシュへとその適応を広げている。
|
