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2光子励起顕微鏡法を用いたシナプス・開口放出機構の研究

双光子激发显微镜研究突触和胞吐机制

基本信息

批准号：
15100005
负责人：
河西春郎
金额：
$ 34.44万
依托单位：
National Institute for Physiological Sciences (2004)Okazaki National Research Institutes (2003)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15100005/
关键词：
グルタミン酸受容体 2光子励起ケイジド試薬シナプス

项目摘要

大脳皮質錐体ニューロン上の樹状突起スパイン(棘突起)は、活動依存的な構造変化を起こし、これが記憶・学習の細胞基盤であると提唱されている。しかし、そのような構造変化と長期増強現象のようなシナプス可塑性がどう関係するのか、また、そうした可塑性が1個の樹状突起スパインレベルの入力特異性を持つか、といった問題は未解明であった。今回、海馬CA1錐体ニューロンの単一スパインに、ケイジドグルタミン酸を2光子励起法で光分解して投与することで、長期増強の構造基盤を解析した。量子的放出に相当するグルタミン酸の光放出を繰り返すと、刺激されたスパインに選択的にその頭部が急速に増大した。スパイン容積増大は大型のキノコ型のスパインでは一過的だが、小型のスパインでは持続的だった。さらに、スパイン容積増大は、刺激されたスパインに選択的なAMPA受容体を介した電流の増加を伴っており、またNMDA受容体とカルモジュリンとアクチンの重合に依存していた。これらの結果は、棘が1個ごとに個別にヘッブの学習法則に従うことを示している。さらに、小型のスパインが長期増強の好発部位であるのに対し、大型のスパインは長期記憶痕跡の物理的実態である可能性が示唆された。

Dendritic processes on the cortical pyramid of the large cortex are responsible for activity-dependent structural changes, memory and learning. The problem of structural variation and long-term enhancement of plasticity has not been solved. In this paper, the hippocampus CA1 cone structure is analyzed by two-photon excitation method. The quantum emission is equivalent to the rapid increase in the emission of light from the brain. The size of the box is larger than the size of the box, and the size of the box is larger than the size of the box. In addition, the increase in the capacity of the AMPA receptor and the increase in the current of the NMDA receptor depend on the increase in the capacity of the AMPA receptor and the increase in the current of the NMDA receptor. The result of this is that there is a problem with the individual learning rules. In addition, the possibility of long-term enhancement of the physical state of the memory trace in small and large cases is also discussed.