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我々の部門で改良を進めた定量的レプリカ標識法をadultのラット小脳に適用したところ、平行線維の作るシナプスでも相手がプルキンエ細胞か介在神経細胞かでAMPA型受容体の局在様式は大きく異なることが明らかとなった。介在神経細胞上のシナプスでは苔状線維シナプスにも増してAMPA型受容体密度は極めて一定であったが、プルキンエ細胞上のシナプスにおいては密度がほぼ0から平方ミクロンあたり1000個近くまで、大きなバラツキを示した。このような大きなバラツキを示した理由が、この種のシナプスの持つ高い可塑性にあるのではないかと考え、実際に小脳の運動学習によってこのシナプスのAMPA型受容体の密度分布がどう変化するかを調べた。マウスの行動実験は研究分担者の永雄総一ユニットリーダー(理研)が行い、記憶が安定的に形成される視機性眼球反応学習1時間の前後で、水平性眼球運動の調節に関係している小脳片葉の中央部三分の一において多数のシナプスを定量的SDS-FRL法で解析したところ、シナプスのpopulation全体として有意なAMPA型受容体の密度の減少が認められた。このような変化は学習を行っていないコントロールマウスや学習を行った動物でも片葉からわずか0.5mm以内にある傍片葉では全く認められない。これにより生理的な小脳学習運動がグルタミン酸受容体のシナプス密度の変化によって起こっている事が初めて示された。
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