小脳登上線維のスクラップ＆ビルド過程における機能変化の直接記録による解析

 

研究代表者
・川口 真也（京都大学 産官学連携本部・特定准教授）

中枢神経系におけるシナプスのスクラップ＆ビルドは、記憶・学習など動物の適応行動を可能にする神経回路の基盤と考えられる。そのモデルとして、小脳皮質での登上線維からプルキンエ細胞への過剰投射を1本に選別する刈り込み過程が盛んに研究されてきた。しかし、登上線維が劇的に形態変化してスクラップ＆ビルドが進む際に、シナプス前部としての機能がいかに変化するのかについては理解が進んでいない。本研究では、登上線維から直接パッチクランプ記録する高度な電気生理学実験技術を用いて、発達過程における登上線維終末部のCa2+電流や伝達物質放出量などを定量的に解析し、それを形態的特徴と関連付ける。そして、スクラップ＆ビルド過程での登上線維のシナプス前部の機能変化を、詳細なメカニズムとともに明らかにすることを目指す。

 

 

論文

Kawaguchi S & Sakaba T
Fast Ca²⁺ buffer-dependent reliable but plastic transmission at small CNS synapses revealed by direct bouton recording.
Cell Reports, 21: 3338-3345 (2017).

Zorrilla de San Martin J, Trigo F, & Kawaguchi S
Axonal GABA_A receptors depolarize presynaptic terminals and facilitate transmitter release in cerebellar Purkinje cells.
Journal of Physiology, 595: 7477-7493 (2017).

Kawaguchi S & Sakaba T.
Control of inhibitory synaptic outputs by low excitability of axon terminals revealed by direct recording.
Neuron, 85: 1273-1288 (2015).