哺乳類運動ニューロンの中枢及び末梢における神経伝達の機能発達

GABA作働性ニユーロンがGPFを発現するGAD67-GFPノックインマウス新生児の脊髄摘出標本においてGFPを発現する腰脊髄腹側細胞体が局在するニューロンからホールセル記録し、近傍の腰髄前根の電気刺激に対して単シナプス性EPSPが観察される。この単シナプス性EPSPはこれまで知られていたアセチルコリン受容体だけでなく、グルタミン酸受容体をも介していることをこれまで明らかにしたが(Nishimaru et al 2005)、その機能的意義は明らかではなかった。腰髄前根の刺激強度を上げるとこのEPSPの振幅と持続時間が増大し、約70-130Hzで連続発火する。NMDA型受容体拮抗薬のAP5の灌流投与によりEPSPの持続時間は短くなり、連続発火は抑制される。このことはこの運動ニューロンからRenshaw細胞へのシナプス伝達経路において、グルタミン酸受容体は運動ニューロンが強く興奮した際にRenshaw細胞の発火を持続させる役割を担っていることを示唆した。またRenshaw細胞の細胞体が局在する脊髄節の後根の電気刺激によって脊髄反射経路を活性化すると、Renshaw細胞に応答潜時の短い興奮性シナプス入力と応答潜時の長い持続的な抑制性シナプス入力が見られた。また、さらに尾側の髄節の後根を電気刺激すると潜時の長い抑制性の応答の実が見られた。これたの結果から、Renshaw細胞は脊髄反射の際に短シナプス性の興奮性入力を受けるが、そのあとすぐに多シナプス性の抑制性入力によっての活動を調節されていることが示された。脊髄の運動中枢を構成する介在ニューロンから主に抑制性にその活動を調節されていると考えられた。

GABA作働性ニユーロンがGPFを発現するGAD67-GFPノックインマウス新生児の脊髄摘出標本においてGFPを発現する腰脊髄腹側細胞体が局在するニューロンからホールセル記録し、近傍の腰髄前根の電気刺激に対して単シナプス性EPSPが観察される。この単シナプス性EPSPはこれまで知られていたアセチルコリン受容体だけでなく、グルタミン酸受容体をも介していることをこれまで明らかにしたが(Nishimaru et al 2005)、その機能的意義は明らかではなかった。腰髄前根の刺激強度を上げるとこのEPSPの振幅と持続時間が増大し、約70-130Hzで連続発火する。NMDA型受容体拮抗薬のAP5の灌流投与によりEPSPの持続時間は短くなり、連続発火は抑制される。このことはこの運動ニューロンからRenshaw細胞へのシナプス伝達経路において、グルタミン酸受容体は運動ニューロンが強く興奮した際にRenshaw細胞の発火を持続させる役割を担っていることを示唆した。またRenshaw細胞の細胞体が局在する脊髄節の後根の電気刺激によって脊髄反射経路を活性化すると、Renshaw細胞に応答潜時の短い興奮性シナプス入力と応答潜時の長い持続的な抑制性シナプス入力が見られた。また、さらに尾側の髄節の後根を電気刺激すると潜時の長い抑制性の応答の実が見られた。これたの結果から、Renshaw細胞は脊髄反射の際に短シナプス性の興奮性入力を受けるが、そのあとすぐに多シナプス性の抑制性入力によっての活動を調節されていることが示された。脊髄の運動中枢を構成する介在ニューロンから主に抑制性にその活動を調節されていると考えられた。