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神経:哺乳類脳でシナプス前性に誘導される異シナプス性連合的可塑性

Nature 426, 6968 doi: 10.1038/nature02194

哺乳類中枢神経系では、連合的なシナプス可塑性の誘導は、シナプス前細胞とシナプス後細胞の両者同時の活動によるとするのが従来の考え方である。この原理によれば、興奮性シナプス伝達の同シナプス性連合的長期増強(LTP)は、シナプス後細胞の脱分極中に、シナプス前からの伝達物質放出が起きてはじめて成立する。これと対照的に、哺乳類の異シナプス性の可塑性は活動に依存しない非連合的な過程によると考えられている。本論文では、扁桃体外側部(LA)での連合的LTP誘導の基盤となる新しい機構について記述する。皮質と視床とから収斂的に入力する求心性神経を同時に刺激すると、N-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)受容体に依存した連合的LTPが、皮質からの入力について起きるが、視床からの入力には起きない。意外にも、この皮質入力による連合的LTPの誘導は、脱分極、シナプス後細胞でのNMDA受容体活性化、あるいはシナプス後細胞内でのCa2+濃度上昇などのシナプス後細胞の活動には依存しておらず、ネットワーク活動も必要としない。このLTPの発現は、皮質の求心性神経のシナプス前性放出確率の持続的上昇によっている。この研究で、異シナプス性で連合的なシナプス可塑性が複数の収斂性入力の同時活動によってシナプス前性に誘導・発現されることが示された。この結果から、連合LTPの入力特異性が、シナプス前性要因のみで決定されうると考えられる。

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