サブタイプ特異的にGFP標識した視覚野抑制性細胞におけるシナプス可塑性の解析

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大脳皮質視覚野において、シナプス可塑性は視覚体験依存的な機能発達の重要な基盤と考えられ、興奮性細胞を対象に解析されてきた。最近、視覚野可塑性の感受性期がGABA抑制により制御されることが明らかにされ、抑制性細胞が活動依存的な機能発達に重要であると思われるが、視覚野抑制性細胞のシナプス可塑性に関する研究はほとんど報告されていない。今回我々は、抑制性細胞におけるシナプス可塑性を発達期の視覚野切片標本を用いて検討した。感受性期のラットより作成した視覚野切片標本を微分干渉顕微鏡で観察し、2/3層の非錐体細胞から4層電気刺激により誘発される興奮性シナプス後電流をホールセルパッチクランプ法により記録した。抑制性細胞上の興奮性シナプスの可塑性を検討するために、興奮性細胞の可塑的変化を引き起こすのに有効であった高頻度刺激およびシナプス前への刺激と後部の脱分極を組み合わせたペアリング刺激を行った。興奮性細胞の結果とは異なり、抑制性細胞のシナプスでは高頻度刺激による可塑的変化は全く観察されなかった。一方、ペアリング刺激は長期増強、長期抑圧を引き起こした。通電による活動電位の発火パタンや記録実験終了後の細胞内染色によって抑制性細胞をfast spiking cellとadapting cellに分類して解析すると、前者では長期抑圧のみが誘発されるのに対し、後者では長期増強と長期抑圧の両方が観察された。またペアリング刺激によるすべての可塑的変化はNMDA受容体遮断薬であるAPV投与によって阻害された。また、記録細胞の細胞内Ca^<2+>をキレートすることによっても阻害された。以上の結果から抑制性細胞においてもNMDA受容体の活性化とそれに伴うシナプス後部のCa^<2+>濃度上昇を必要とする可塑的変化が起こること、抑制性細胞サブタイプによって生じる可塑性が異なることが示唆された。