海馬における抑制性ニューロンのシナプス可塑性

海马抑制性神经元的突触可塑性

基本信息

批准号：
12680767
负责人：
伊藤憲一
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Yamagata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

今回の研究で、海馬に存在する3種類の抑制性ニューロンのシナプス可塑性について調べた。実験には4週から6週齢のラットの海馬スライス標本(400μm)を用いた。海馬スライスを正立顕微鏡にセットされた記録用チャンバーに載せる。赤外線カメラで観察しながら、スライス表面から約100ミクロンの深さで多形細胞層、放線層あるいは網状-分子層に散在する介在ニューロンから膜電流固定法で電位を記録する。次に、この電極を保持しながら錐体細胞からホールセル記録電極で膜電位固定法(V_H=-50mV)により電流を記録する。二つのニューロンからの同時記録ができた状態で、介在ニューロンに閾上の脱分極通電を行うと活動電位が発生し、この電位に対応して錐体細胞には外向き電流が発生する。これは、GABA_A受容体の阻害剤剤であるピクロトキシンで完全にブロックされることから、この介在ニューロンは抑制性ニューロンであると同定し、シナプス可塑性の実験に移行した。このようにして抑制性ニューロンが同定できる組み合わせは、全記録の約10分の1の程度であった。Schaffer側枝に電気刺激を加えると、抑制性ニューロンに興奮性シナプス後電位(EPSP)が記録された。このニューロンに脱分極刺激とシナプス刺激を組み合わせて与えると、多形細胞層では約10%、放線層では約70%、網状-分子層では約50%のニューロンで長期増強が認められた。この結果は、抑制性ニューロンにもシナプス可塑性が起こりうるが示された。しかしながら、位置する抑制性ニューロンの種別で可塑性の発生確率が異なっていることを示している。この結果は、各々の抑制性ニューロンが錐体細胞にシナプス結合する部位が異なっているという事実と考え併せると、興奮性ニューロンの機能調節としての抑制機構の役割が一様ではないことが示唆される。現在、この点を明らかにするために抑制性ニューロンに長期増強が起こったときに、Schaffer-CA1シナプスの信号伝達がどうのように変化を受けるのか、そして異なる部位の抑制性ニューロン間でその修飾の違いがあるかについて実験を継続している。また、この3種類の抑制性ニューロンのシナプスには長期抑圧が誘導されるかを検討する予定である。

在这项研究中，我们研究了海马体中三种抑制性神经元的突触可塑性。实验中使用了 4 至 6 周龄大鼠的海马切片（400 μm）。将海马切片放入设置在直立显微镜上的记录室中。在用红外相机观察时，使用膜电流钳法记录分散在距离切片表面约100微米深度的多形细胞层、放射层或网状分子层中的中间神经元的电位。接下来，在握住该电极的同时，使用膜电压钳法（V_H=-50mV）使用全细胞记录电极记录来自锥体细胞的电流。当可以同时记录两个神经元时，如果将阈值去极化电流施加到中间神经元，则会产生动作电位，并且响应于该电位，在锥体细胞中产生外向电流。由于它被印防己毒素（一种 GABA_A 受体抑制剂）完全阻断，我们将这个中间神经元识别为抑制性神经元，并继续进行突触可塑性实验。通过这种方式可以识别抑制性神经元的组合数量大约是所有记录的十分之一。当对谢弗络脉施加电刺激时，抑制性神经元中记录了兴奋性突触后电位（EPSP）。当对这些神经元进行去极化和突触刺激的组合时，在多态细胞层中约 10% 的神经元、放射层中约 70% 的神经元以及网状分子层中约 50% 的神经元中观察到长时程增强。这一结果表明突触可塑性也可以发生在抑制性神经元中。然而，结果表明，可塑性发生的概率根据位于那里的抑制神经元的类型而有所不同。这一结果与每个抑制性神经元突触连接锥体细胞的位点不同这一事实表明，抑制机制在调节兴奋性神经元功能中的作用并不统一。目前，为了澄清这一点，我们正在研究当抑制性神经元中发生长期增强时，Schaffer-CA1突触的信号传输如何变化，以及这种修改如何发生在不同位点的抑制性神经元之间。我们正在继续进行实验以确定。是否有任何差异。我们还计划检查这三种抑制性神经元的突触是否会诱发长期抑郁。