運動学習による線条体ニューロンの可塑的変化のメカニズムについて

線条体内局所回路における情報処理の性質がどのように運動学習過程において見られた可塑性に関わっているのかについて調べるために、直接路の中型有棘細胞から放出されるサブスタンスPが線条体内のどの細胞にどのように働くかについて調べた。実験は生後20日までのラットの線条体を含んだ脳切片を用い、線条体を構成する4種の主要な細胞、すなわち中型有棘細胞(GABA)、大型無棘細胞(コリン作動性介在細胞)、ソマトスタチン介在細胞、パルブアルブミン介在細胞をそれぞれ電気生理学的および組織学的に同定し、サブスタンスPその他の関連物質をバスに投与して、生理学的性質を調べた。その結果、サブスタンスPに対しては全てのコリン作動性細胞と過半数のソマトスタチン細胞か興奮したが、他の2種類の細胞は全く応答しなかった。また線条体内においた刺激電極による電気刺激によってコリン作動性細胞に引き起こされたslow EPSPはサブスタンスPの拮抗物質で可逆的な阻害を受けた。中にはサブスタンスPの拮抗物質の投与により、逆にslow IPSPが現れる細胞もあり、そのIPSPの大きさは濃度依存的に増加した。従って、コリン作動性細胞にはslow EPSPとSIow IPSPを引き起こす相反する2種類の入力があることが判明した。SIow EPSPはサブスタンスPによると結論されたが、後者についてはまだ調べていない。次に、サブスタンスPの作用メカニズムについて特にコリン作動性細胞について調べたところNa、Ca、K、Ihチャネルの阻害剤を加えてもサブスタンスPによる内向き電流の大きさは変化なかったが、細胞外液のNaイオンの濃度を減らすと濃度依存的に減少したので、興奮作用は主として非選択的陽イオンチャネルのサブスタンスPによる開口によると考えられた。

線条体内局所回路における情報処理の性質がどのように運動学習過程において見られた可塑性に関わっているのかについて調べるために、直接路の中型有棘細胞から放出されるサブスタンスPが線条体内のどの細胞にどのように働くかについて調べた。実験は生後20日までのラットの線条体を含んだ脳切片を用い、線条体を構成する4種の主要な細胞、すなわち中型有棘細胞(GABA)、大型無棘細胞(コリン作動性介在細胞)、ソマトスタチン介在細胞、パルブアルブミン介在細胞をそれぞれ電気生理学的および組織学的に同定し、サブスタンスPその他の関連物質をバスに投与して、生理学的性質を調べた。その結果、サブスタンスPに対しては全てのコリン作動性細胞と過半数のソマトスタチン細胞か興奮したが、他の2種類の細胞は全く応答しなかった。また線条体内においた刺激電極による電気刺激によってコリン作動性細胞に引き起こされたslow EPSPはサブスタンスPの拮抗物質で可逆的な阻害を受けた。中にはサブスタンスPの拮抗物質の投与により、逆にslow IPSPが現れる細胞もあり、そのIPSPの大きさは濃度依存的に増加した。従って、コリン作動性細胞にはslow EPSPとSIow IPSPを引き起こす相反する2種類の入力があることが判明した。SIow EPSPはサブスタンスPによると結論されたが、後者についてはまだ調べていない。次に、サブスタンスPの作用メカニズムについて特にコリン作動性細胞について調べたところNa、Ca、K、Ihチャネルの阻害剤を加えてもサブスタンスPによる内向き電流の大きさは変化なかったが、細胞外液のNaイオンの濃度を減らすと濃度依存的に減少したので、興奮作用は主として非選択的陽イオンチャネルのサブスタンスPによる開口によると考えられた。