錐体細胞における興奮性の可塑的変化の誘引及びその細胞内機序

锥体细胞兴奋性塑性变化的诱导及其胞内机制

基本信息

批准号：
07680891
负责人：
姜英男
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至 1996
项目状态：
已结题

项目摘要

可塑的神経回路の形成には、シナプス結合における可塑性及び神経細胞膜の興奮性の可塑的変化の両方が関与すると考えられる。本研究は、神経細胞膜興奮性の可塑的変化の機構についての解明を行ったものである。ラット前頭皮質錐体細胞は細胞内をCsCl及び0.2mMEGTAで還流すると、脱分極パルス通電によりプラトー型の活動変位に続いて持続の長い脱分極性スパイク後電位(DAP)が誘発される。そして、このDAPが電位依存性且つCa^<2+>依存性のカチオン・チャンネル(透過比率P_<Na>/P_K<0.2)によって担われていることを報告した(1995年神経科学会発表)。また、DAPはGABA(A)受容体の遮断薬の存在下でのシナプス活動による活性化により、著しく増強された。DAPの増強の原因として、細胞外のK^+濃度の上昇が、反転電位の脱分極方向への移動により示唆されたが、細胞内のCa^<2+>濃度の上昇もDAPの増強の原因の一部であることがCa^<2+>測光により示唆された。この過程は、てんかん誘発の機構を説明し得るものと考えられる。(1995年度日本生理学会発表)。また、DAPのCa^<2+>依存性はラットの生後日齢により変化した。このことは、DAPのCa^<2+>依存性が可塑性に変化する可能性を示唆している。しかしながら、DAPのCa^<2+>依存性の詳細については明らかではなく、その調節機構が存在するか否かも全く報告がない。スパイク後電位が過分極性か脱分極性かにより、発火の時系列パターンは大きく異なる。このような機構による神経細胞興奮性の可塑的変化は、シナプス結合における可塑性と共に脳の可塑性の発現に重要な役割を果たすものと考えられる。

可塑性神经回路的形成被认为涉及突触连接的可塑性和神经元膜兴奋性的可塑性变化。在这项研究中，我们阐明了神经元膜兴奋性可塑性变化的机制。当大鼠额叶皮层锥体神经元灌注 CsCl 和 0.2mMEGTA 时，去极化脉冲通电会诱导平台型活动位移，随后产生持久的去极化余尖电位 (DAP)。他们还报道了这种DAP是通过电压依赖性和Ca^2+依赖性阳离子通道(渗透率P_<Na>/P_K<0.2)进行的(由神经科学学会于1995年发表)。此外，在 GABA(A) 受体阻滞剂存在下，突触激活可显着增强 DAP。细胞外K^+浓度的增加被认为是DAP增强的原因，因为逆转电位向去极化方向转变，但细胞内Ca^2+浓度的增加也导致DAP增强。 2+> 光度测定表明这是部分原因。这个过程可以解释癫痫发生的机制。（日本生理学会1995年出版）。另外，DAP的Ca 2+ 依赖性根据大鼠的出生后年龄而变化。这表明DAP的Ca^2+依赖性可能发生塑性改变。但DAP对Ca^2+依赖性的具体情况尚不清楚，是否存在调控机制也未见报道。放电的时间模式根据尖峰后电位是超极化还是去极化而有很大不同。通过这种机制引起的神经元兴奋性的可塑性变化被认为在大脑可塑性以及突触连接的可塑性的表达中发挥着重要作用。