視床皮質連結の発達異常とてんかん

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本研究では、てんかんモデル動物の脳スライス標本を用いて、脳リズム形成の異常であるてんかん発生機序の分子細胞的メカニズムの解明を目標とする。近年の分子遺伝学等の進歩により分子異常と神経疾患との関連が明らかになりつつあるも、てんかんの発生機序に関する分子・細胞的研究は未開の分野である。脳局所回路リズム異常の発生機序の解明には、従来の研究で行われた巨視的な手法ではなく、特定の細胞の電気的性質とそのシナプス結合を系統的かつ経時的に解析する必要がある。totteringマウスは、P/Q型電位依存性カルシウムチャネルα1Aサブユニット遺伝子に異常も持つマウスであり、小脳失調症と小発作(absence seizure)を神経症状に持つ。totteringマウスの視床皮質スライス標本を用いて、視床刺激により生じる興奮性シナプス後電流(EPSC)と抑制性シナプス後電流(IPSC)を大脳皮質第4層の錐体細胞から記録した。totteringマウスでは、EPSCの中程度の現象が見られたが、IPSCは著減していた。GABAの直接投与および微小IPSCの解析から、IPSCの減少は主にシナプス前性の障害によると考えられる。視床を頻回刺激した場合、正常マウスでは大脳皮質錐体細胞の発火の頻度は、刺激頻度に応じて減少していくが、totteringマウスでは、高頻度刺激にまで対応して錐体細胞が発火した。抑制性シナプスによるFeed forward inhibitionの欠如がabsence seizureの発生に関与していることが考えられる。