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整理番号 4861   (公開日 2009年01月14日) (カテゴリ バイオテクノロジー医学・薬学社会・文化・教育
発達脳におけるシナプスの可塑性
●内容 ニューロンの活動に依存してシナプスの伝わりやすさが変化する現象、すなわちシナプス可塑性は、発達期の脳におけるニューロンネットワークの形成や成熟動物における学習、記憶に関与していると考えられているが、その機構については不明の点が多く残されている。
この研究室では、脳神経系の神経回路形成におけるニューロンやシナプスの動態、神経伝達およびその調節のメカニズムを脳スライス、培養神経細胞、丸ごとの動物脳などを対象にし、主として電気生理学的および光学的測定法を駆使して探求している。その一つとして、発達期のマウス小脳において機能的シナプス結合が形成されるメカニズムを研究している。小脳のプルキンエ細胞は、発達初期には3〜5本の登上線維の支配を受けているが、発達につれて過剰な登上線維シナプスが除去され(シナプスの刈り込み)、生後約20日で殆どのプルキンエ細胞が1本の登上線維に支配されるようになる。これまでの研究で、シナプスの刈り込みに関与する複数のシグナル伝達分子を明らかにした。
シナプスの刈り込みは小脳のみならず大脳皮質など、発達期の神経系の様々な部位で起こると考えられている。このような研究は、発達期における運動能力の獲得過程のみならず、学習、記憶能力の獲得や維持の解明と認知症などの対応に糸口を与えると思われる。
このような研究と応用について興味のある企業・団体との共同研究を行う用意がある。
●研究者
教授 狩野 方伸
大学院医学系研究科 機能生物学専攻
●画像


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小脳プルキンエ細胞のカルシウムイメージング
マウス小脳スライスのプルキンエ細胞にパッチクランプ記録電極からカルシウム指示薬を細胞内に充填した。登上線維を刺激すると、樹状突起の一部に限局したカルシウム濃度の上昇が色調変化として認められる。
(C) 狩野方伸

発達期小脳におけるシナプスの刈り込み
幼若マウスの小脳プルキンエ細胞は複数の登上線維で多重支配されている。生後20日までには殆んどのプルキンエ細胞が、選択された1本の強い登上線維によって支配されるようになる。
(C) 狩野方伸
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上記内容は、各研究者へのインタビューをもとに東京大学 産学協創推進本部で骨子をまとめたものです。
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