中枢シナプスにおけるグルタミン酸とGABA共放出の可塑性とその役割

中央突触谷氨酸和GABA共释放的可塑性及其作用

基本信息

批准号：
20H03358
负责人：
橋本谷祐輝
金额：
$ 11.4万
依托单位：
Doshisha University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

これまで乳頭体上核―顆粒細胞シナプスにおけるシナプス可塑性のメカニズムを調べてきた。昨年度までの成果として、顆粒細胞を脱分極させるとNMDA受容体非依存的に興奮性シナプスにおいて長期増強が引き起こされることを明らかにした。この乳頭体上核―顆粒細胞シナプスはユニークなシナプス伝達様式を示し、グルタミン酸と共にGABAも同じ神経終末から放出される。しかし、興奮性シナプス伝達と同様に脱分極パルスを与えてもGABAによるシナプス伝達では長期増強が起こらないことがわかった。以上のことから乳頭体上核―顆粒細胞シナプスにおいて長期増強が誘導されることによって興奮と抑制のバランスが変化し、興奮性にシフトすることがわかった。さらに、この変化によって乳頭体上核からの入力で顆粒細胞がより発火しやすくなることが明らかになった。一方でNMDA受容体依存性の神経活動依存的な長期増強が誘導されるかどうかは不明であった。今年度は乳頭体上核と顆粒細胞の同期した神経活動によって長期増強が誘導されるかどうか検討した。乳頭体上核入力と顆粒細胞の活動をペアで刺激し、スパイクタイミング依存性可塑性の誘導を試みた。その結果、興奮性シナプスにおいて長期増強が誘導されることを見出した。この長期増強はNMDA受容体依存的であることがわかった。さらに同じ刺激を与えても抑制性のGABAによるシナプス伝達では変化しないことがわかった。すなわちグルタミン酸・GABA共放出シナプスにおいて興奮と抑制のバランスが興奮側にシフトすることが示唆された。

到目前为止，我们已经研究了乳头上核-颗粒细胞突触的突触可塑性机制。去年的结果是，我们发现去极化颗粒细胞会以不依赖于 NMDA 受体的方式导致兴奋性突触的长期增强。这种乳头体上体核-颗粒细胞突触表现出独特的突触传递模式，其中谷氨酸和GABA均从同一神经末梢释放。然而，与兴奋性突触传递类似，我们发现即使施加去极化脉冲，GABA 介导的突触传递也不会表现出长期增强。综上所述，我们发现，通过诱导乳头上核-颗粒细胞突触的长期增强，兴奋性和抑制性之间的平衡发生变化并转向兴奋性。此外，研究表明，这种变化使得颗粒细胞更有可能在来自乳头上核的输入下激发。另一方面，尚不清楚是否诱导了 NMDA 受体依赖性神经元活动依赖性长时程增强。今年，我们研究了乳头上核和颗粒细胞中的同步神经活动是否诱导长时程增强。我们试图通过成对刺激乳头上核输入和颗粒细胞活性来诱导尖峰时间依赖性可塑性。结果，我们发现兴奋性突触诱导了长时程增强。发现这种长期增强作用是 NMDA 受体依赖性的。此外，还发现即使施加相同的刺激，抑制性 GABA 的突触传递也不会改变。换句话说，表明兴奋和抑制之间的平衡转向谷氨酸/GABA 共同释放突触的兴奋。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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