Letter 脳：プルキンエ細胞の活動同期性は小脳核での時間同期したスパイク発火を引き起こす 2012年1月26日 Nature 481, 7382 doi: 10.1038/nature10732 小脳皮質の特異な性質の1つは、出力ニューロンであるプルキンエ細胞がGABA（γ–アミノ酪酸）を放出することである。プルキンエ細胞の高い内因性発火率（50 Hz）と広範な収斂性からみて、プルキンエ細胞の標的である小脳核のニューロンは、プルキンエ細胞がスパイク発火を中断しないかぎりほぼ抑制されているはずであるが、プルキンエ細胞と小脳核ニューロンの発火率は必ずしも逆相関しない。プルキンエ細胞–小脳核ニューロン間シナプスがどのように情報を伝達しているかについて手がかりの1つとなるのは、小脳の活動中にプルキンエ細胞の集団が同期的にスパイク発火していることである。小脳核ニューロンがもしプルキンエ細胞間の同期性に応答しているなら、小脳核ニューロンは抑制性入力の一部から信号を符号化しているのかもしれない。今回我々は、離乳したばかりのマウスと成体マウスで、プルキンエ細胞–小脳核ニューロン間の中程度の収斂比（約40対1）と抑制性シナプス後電流の速い減衰（τdecay＝ 2.5 ms）および高い内因性発火率（約90 Hz）により、小脳核ニューロンがプルキンエ細胞の求心性スパイク発火の同期タイミングを伝達していることを示す。in vitroで、プルキンエ細胞の求心性入力を模倣して、非同期的な抑制性シナプス後電位を動的にクランプしたところ、小脳核ニューロンのスパイク発火は抑制されたが、同期的な抑制性シナプス後電位は小脳核ニューロンのスパイク発火を同調させた。部分的に同期させた場合、40個の求心性スパイク発火のうち2個しか同期していなくても、小脳核ニューロンのスパイク発火は同期した入力群に時間同期された。in vivoでは、規則的な分子層刺激の列に対して、小脳核ニューロン活動は忠実に位相同期された。したがって、小脳核ニューロンは同期したプルキンエ細胞のスパイク発火のタイミングを選択的に下流の前運動野に伝達している可能性がある。 Full Text PDF 目次へ戻る
