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シナプス入力に応じて情報伝達効率が変化するシナプス可塑性は、記憶・学習の重要な細胞基盤と考えられている。これまで特に、海馬の興奮性シナプスの可塑的変化について、国内外を問わず多くの研究がなされてきた。その一方で、抑制性シナプス可塑性についての研究は大きく遅れている。抑制性シナプス伝達の異常は、てんかん、不安障害、うつ病、統合失調症などの精神疾患に関連していることが最近明らかになってきた。そのため、抑制性シナプス伝達機能の生理的意義は極めて深いと考えられる。そこで本研究では、全反射顕微鏡を用いて、抑制性シナプス可塑性の発現に際して、どのようなタイプの神経伝達物質受容体が、どのように増減するのかを明らかにすることを目的とした。
平成28年度では、海馬の抑制性長期増強現象 (iLTP: long-term potentiation of inhibition) や抑制性長期増強現象 (iLTD: long-term depression of inhibition) などのシナプス可塑性に着目し、その可塑性発現時に受容体の数がどのような時間経過で増減するのかを主に研究した。具体的には、中枢神経内の抑制性シナプス伝達を主に担うγ-Aminobutylic acid type-A 受容体 (GABAA受容体) 、及び抑制性シナプス後膜の足場タンパク質Gephyrinの動態を観察した。そしてiLTP 発現時では、γ2サブユニットを含むGABAA受容体が、Gephyrinと共にiLTP 発現時に増加する一方、iLTD発現時では両者が減少することを明らかにした。これにより、抑制性シナプス可塑性の発現メカニズムの解明が進んだ。
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