神経科学：神経ペプチドをコードする遺伝子によるPV介在ニューロン可塑性の調節

神経ネットワークが適切に動作するためには、ニューロン活動が狭い許容範囲内で調節される必要がある。例えば学習の際など、シナプス結合とネットワーク活動が変化すると、この均衡が乱され、ネットワーク機能維持のための補償機構が働き出す可能性がある。新皮質では、興奮性の錐体細胞も抑制性の介在ニューロンも、ロバストな安定化可塑性を示す。しかし、ニューロンの可塑性は、錐体細胞では詳しく研究されているものの、介在ニューロンがその活動において持続的変化に適応する仕組みはよく分かっていない。本論文で我々は、皮質のパルブアルブミン発現（PV⁺）介在ニューロンが、活動レベルの変化に適応する際の、重要な細胞過程について説明する。個々のPV⁺介在ニューロンの活動の変化は、その細胞が他のPV⁺介在ニューロンから特異的に受ける抑制性シナプスの数と強度の両方向性の補償調整を引き起こすことが分かった。リボソーム結合mRNAのハイスループットプロファイリングによって、PV⁺介在ニューロンの活動増加が、複数の分泌性神経ペプチドをコードする2つの遺伝子、VgfとScg2の発現上昇を誘導することが分かった。機能実験では、PV⁺介在ニューロンへの抑制性PV⁺シナプスの活動依存的なスケーリングに、VGFが非常に必要とされることが実証された。今回の知見で、成体マウス新皮質のPV⁺介在ニューロン間のシナプス結合の調節において、神経ペプチドをコードする遺伝子が指令的役割を持つことが明らかになった。

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