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近年、成体脳の海馬歯状回でもニューロン新生が起きていることが定説となっている。しかし、新生ニューロンの既存回路網への組み込みと、記憶学習時に認められる神経細胞間伝達効率の可塑的変化の関連は不明であった。スパインは、シナプス後部の機能的構造体である。研究代表者らは、神経可塑性の一つであるLTPの12日齢時での誘導が、28日齢時の新生ニューロンスパインの発現頻度を上昇させることを観察した。そこで、情報獲得時の新生ニューロンのスパイン発現様式と新たな情報獲得回路への参加様式との相関を、可塑性関連蛋白質の発現を指標に検討した。
LTP誘導を行ったラット歯状回内で、複数種の可塑性関連蛋白質の発現誘導率検討し、Zif268が最も発現誘導率が高いことを確認した。BrdU標識は、海馬歯状回において新生ニューロンの標識を可能とするとともに、標識日を誕生日として同定できる。新生後12日.・28日齢時それぞれ、もしくは両時点でのLTP誘導によるBrdU陽性28日齢新生ニューロン内でのZif268の陽性率を検討した。この結果、12日目と28日目の両日にLTP誘導を行うと、12日目と28日目のそれぞれにだけLTP誘導を行った場合と比べ、BrdU陽性細胞中のZif268陽性率が優位に上昇した。この結果は、神経可塑性誘導によりスパイン発現頻度が上昇している新生ニューロンは、新たな情報獲得回路への参加効率が上昇していることを示唆する。
もう一つの新生ニューロンの標識法である、レトロウイルスによるGFP標識法を基盤とした免疫電子顕微鏡法により、28日齢の新生ニューロンのスパインの約80%が、シナプス小胞を含むシナプス前終末と接するとともに、シナプス後肥厚を持った機能的な興奮性シナプスの要件を満たしていることを明らかにした。
現在、これらの結果を含む論文を国際学術雑誌に投稿し、掲載のための審査を受けている。
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