2光子励起ケイジドグルタミン酸法による大脳シナプス可塑性の空間的競合の解析

双光子激发笼谷氨酸法分析大脑突触可塑性的空间竞争

基本信息

批准号：
06J09822
负责人：
田中淳一
金额：
$ 0.77万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J09822/
关键词：
シナプス可塑性 2光子顕微鏡スパインケイジド化合物

项目摘要

特別研究員奨励費を得て、2光子励起ケイジドグルタミン酸法による大脳シナプス可塑性の空間的競合の解析を目的として研究を行ってきた。初年度の研究実施計画では、2光子励起ケイジドグルタミン酸活性化法とspike-timing dependent plasticity (STDP)刺激法(2p-STDP法と略)を組み合わせ、単一スパインレベルでスパイン形態可塑性を誘発し、機能的変化との対応関係、その構造特異性、さらにそのメカニズム解明を予定していた。私は、本研究計画を遅滞なく遂行し、すでに単一シナプスレベルでスパイン形態の可塑的変化とその構造特異性を明らかにしている。2p-STDP法は、培養海馬スライスCAI錐体細胞において、long-term potentiation (LTP)、long-term depression (LTD)の両可塑的変化を誘発した。2p-STDP法によるスパイン形態の可塑的変化は、単一シナプスレベルでグルタミン酸受容体電流の可塑的変化を同じ時間経過で誘発し、NMDA型グルタミン酸受容体受容体に依存していた。特に、2p-STDP法によるLTP (tLTPと略)は、後期LTP (L-ETP)に必要とされるタンパク合成、BDNF放出を介していることを明らかにした。また、tLrpの誘発は、主にスパイン頭部体積に依存し、小さな頭部体積(<0.1μm^3)をもつスパインにおいて高い誘発率を示した。一方、2p-STDP法によるLTD (tLTDと略)は、主にスパインネックの長さに依存し、短いスパインネック(<0.3μm)をもつスパインにおいて高い誘発率を示した。スパインネックが可塑的変化誘発の一因子を担うことを示したのは、我々の研究が初めてである。私は、現在、本研究結果を国際学術誌へ投稿すべく準備している。今後、これまでの研究を基礎データとし、本研究計画で予定していた隣接シナプス間における可塑的変化の空間的競合について研究を進めていこうと考えている。

在一名特别研究人员的协助下，我们进行了研究，目的是使用两光子激发笼谷氨酸方法分析脑突触可塑性的空间竞争。在第一年的研究计划中，我们计划将两光激发笼型谷氨酸激活方法与峰值依赖性可塑性（STDP）刺激（缩写为2P-STDP）相结合，以诱导单个棘突水平的棘突形态可塑性，并阐明与功能变化的对应关系，其结构特异性及其机制及其机制。我毫不拖延地进行了该研究项目，已经揭示了脊柱形态的塑性变化及其在单个突触水平上的结构特异性。 2P-STDP方法在培养的海马切片CAI锥体细胞中诱导了长期增强（LTP）和长期抑郁（LTD）的塑性变化。 2P-STDP方法在同一时期通过2P-STDP方法在单个突触水平上诱导谷氨酸受体电流的塑性变化，并依赖于NMDA型谷氨酸受体受体。特别是，有2P-STDP方法的LTP（作为TLTP缩写为TLTP）是由蛋白质合成和晚期LTP（L-ETP）所需的BDNF释放介导的。 TLRP的诱导主要取决于脊柱头体积，并显示出较小的头部体积的刺（<0.1μm^3）的诱导率很高。另一方面，由2P-STDP方法（主要取决于脊柱颈的长度），有限公司（缩写为TLTD），在短脊柱颈部短的棘突中显示出较高的诱导率（<0.3μm）。我们的研究是脊柱颈部首次表明它们在诱导塑料变化方面起着一个因素。我目前正在准备将这项研究结果提交给国际学术期刊。将来，我们计划将先前的研究用作基本数据，以推动对本研究计划中计划的相邻突触之间塑料变化的空间竞争研究。