Letter 神経：単一の樹状突起棘で見た長期増強の構造的基盤 2004年6月17日 Nature 429, 6993 doi: 10.1038/nature02617 大脳皮質錐体ニューロン上の樹状突起棘は、活動依存的な構造変化を起こし、これが記憶・学習の細胞基盤であると提唱されている。しかし、そのような構造変化と長期増強現象のようなシナプス可塑性がどう関係するのか、また、そうした可塑性が１個の樹状突起棘レベルの入力特異性を持つか、といった問題は未解明である。今回、海馬CA1錐体ニューロンの単一の棘に、ケイジドグルタミン酸を2光子励起法で光分解して投与することで、長期増強の構造基盤を解析した。量子的放出に相当するグルタミン酸の光放出（アンケイジング）を繰り返すと、刺激された棘に選択的にその頭部が急速に増大した。棘拡大は大型のキノコ型の棘では一過的だが、小型の棘では持続的だった。さらに、棘拡大は、刺激された棘に選択的なAMPA受容体を介した電流の増加を伴っており、またNMDA受容体とカルモジュリンとアクチンの重合に依存していた。加えて、持続的な棘拡大は、Ca2+／カルモジュリン依存性プロテインキナーゼIIを必要とした。これらの結果は、棘が１個ごとに個別にヘッブの学習法則に従うことを示している。さらに、小型の棘が長期増強の好発部位であるのに対し、大型の棘は長期記憶痕跡の物理的実態である可能性が示唆された。 Full Text PDF 目次へ戻る
