Letter 神経：発達期の大脳皮質における機能を備えた樹状突起棘のグルタミン酸によるde novo誘導 2011年6月2日 Nature 474, 7349 doi: 10.1038/nature09986 大脳皮質の成熟した錐体ニューロンは、樹状突起から出る棘と呼ばれる小さな突起構造に興奮性入力を受け取る。樹状突起棘は発生中に活動依存的な再構成や安定化および剪定を受けるが、同様の構造変化は学習や感覚経験の変化によっても起こることがある。しかしながら、発達中の脳でde novo樹状突起棘形成が起こる生化学的要因とその機構や、ニューロン接続に対する新たな樹状突起棘の機能的意義については、ほとんどわかっていない。本研究では、2光子レーザー走査顕微鏡と、グルタミン酸の2光子レーザー照射アンケージングを組み合わせて用い、リアルタイムでde novo突起棘形成を誘導、観察する方法を開発した。マウスの皮質上層2/3錐体ニューロンで、グルタミン酸のみで樹状突起軸から部位特異的にde novoの樹状突起棘成長が誘導できることが示された。グルタミン酸によって誘導される樹状突起棘形成は、N-メチル-D-アスパラギン酸型グルタミン酸受容体（NMDAR）群の開口やプロテインキナーゼA（PKA）の活性化を必要とするが、カルシウム–カルモジュリン依存性キナーゼII（CaMKII）やチロシンキナーゼ受容体TrkB群とは関係しないことがわかった。さらに、新たに形成された突起棘はグルタミン酸受容体を発現し、速やかに機能し始めてシナプス前活動をシナプス後シグナルに変換する。以上より、初期の神経接続は空間的に精密な神経活動によって形作られ、新生の樹状突起棘は速やかに皮質回路へ機能的に組み入れられることがわかる。 Full Text PDF 目次へ戻る
