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シナプスにおける神経情報の伝達効率が変化する現象「シナプス可塑性」の発現機構を解明すること目指して、直径1マイクロメートルにも満たない微小構造であるシナプスを、超解像度かつ独自の実験系でイメージングする技術を確立した。そして、その技術を基にシナプス可塑性の代表例である長期増強現象や長期抑圧現象の研究に適用した。その結果、シナプス後膜における神経情報伝達物質受容体の動態がどのように変化して、長期抑圧が発現するのか、または受容体のどのような動態異常が長期増強の発現を抑制するのかを明らかにした。さらに、情報伝達時にシナプス前終末のどこからシナプス小胞が開口放出されるのかも解析した。
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