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

• 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

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。

Special researcher incentive fees to て, two photon excitation を ケ イ ジ ド グ ル タ ミ ン acid method に よ る big 脳 シ ナ プ ス plasticity の space competition の parsing を purpose と し を line っ て research て き た. In the first year of the <s:1> research implementation plan, で で, 2-photon excitation ケ ジドグ ジドグ タ タ タ, <s:1> acid activation method と spik-timing dependent plasticity (STDP) stimulation method (2 p - STDP と slightly) を group み close わ せ, 単 ス パ イ ン レ ベ ル で ス パ イ ン morphological plasticity を 発 lure し, function variations of the と の 応 seaborne masato, そ の structural specificity, さ ら に そ の メ カ ニ ズ ム interpret を designated し て い た. Private は, this study plan を 遅 hysteresis な く conducts し, す で に 単 a シ ナ プ ス レ ベ ル で ス パ イ の ン form variations of plastic と そ の structure specificity を Ming ら か に し て い る. The 2p-STDP method, culture of hippocampal スラ and スCAI pyramidal cells にお て て, long-term potentiation (LTP), long-term depression (LTD) <s:1> and malleable changes を induce た. 2 p - STDP method に よ る ス パ イ ン form の plastic - は, 単 a シ ナ プ ス レ ベ ル で グ ル タ ミ ン acid by the variations of capacitance current の body plastic を with じ time 経 で 発 lure し, NMDA receptor グ ル タ ミ ン acid by let body by let body に dependent し て い た. に, 2 p - STDP method に よ る LTP (tLTP と slightly) は, late LTP (L - ETP) に necessary と さ れ る タ ン パ ク synthesis, BDNF release を interface し て い る こ と を Ming ら か に し た. ま た, tLrp の 発 lure は, main に ス パ イ ン に dependent し volume, small head さ な head size (< 0.1 mu m ^ 3) を も つ ス パ イ ン に お い て high い 発 lure rate を shown し た. Side, 2 p - STDP に よ る LTD (tLTD と slightly) は, main に ス パ イ ン ネ ッ ク の long さ に dependent し, short い ス パ イ ン ネ ッ ク (< 0.3 microns) を も つ ス パ イ ン に お い て high い 発 lure rate を shown し た. ス パ イ ン ネ ッ ク が variations of plastic lure 発 の を bear a factor う こ と を shown し た の は, I 々 の early research が め て で あ る. Privately, を, now, the results of this study are を to be submitted to the journal of international academic へ すべく to be prepared for て て る る. In the future, こ れ ま で の research based デ を ー タ と し, this study plan で designated し て い た 隣 meet シ ナ プ ス between に お け る plastic - の space of co-opetition に つ い を て research into め て い こ う と exam え て い る.