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神経科学：in vivoで樹状突起のプラトー電位により駆動される感覚誘発LTP
Nature 515, 7525 doi: 10.1038/nature13664
長期シナプス増強（LTP）は、皮質シナプス回路の可塑性と記憶形成に不可欠な過程と考えられている。ヘッブ型のLTPには、強力なシナプス後脱分極が必要だが、その脱分極は多くのモデルで細胞体から樹状突起へ逆伝播する活動電位によって生じる。しかし、樹状突起の局所的脱分極がヘッブ型LTPの成因になる場合も示されている。体性感覚皮質の上顆粒層の錐体細胞は、活動電位の発火頻度が低いため、in vivoでどちらの機構が主かは分かっていない。今回、マウス体性感覚皮質でin vivoホールセル記録を行い、ヒゲの周期的感覚刺激は、細胞体のスパイクがなくても、2/3層の錐体細胞で効率的にLTPを誘発することを示す。このLTPの誘発は、NMDAR（N-メチル-D-アスパラギン酸受容体）が仲介する持続的脱分極の発生に依存しており、この脱分極は樹状突起のプラトー電位に類似していた。また、ヒゲ刺激は視床の後内側核群（POm）から発するシナプスネットワークを駆動することも分かった。チャネルロドプシン-2を発現するPOmニューロンを光刺激すると、NMDARを介したプラトー電位が発生するが、周期的ヒゲ刺激の際にPOmの活動を抑制すると、このプラトー電位の発生が抑制されてヒゲ刺激誘発LTPが阻害された。これらを総合すると、今回の結果は、in vivoでの感覚駆動シナプスLTPが細胞体のスパイクなしに起こることの証拠となる。このLTPは、毛帯と傍毛帯のシナプス回路の協調的活動によって生じるプラトー電位を介して誘発される。
