東大、ヒトの生後発達期のシナプス結合を識別するメカニズムを解明

東京大学は11月14日、動物の生後発達期のシナプス結合を識別するメカニズムを解明したと発表した。今回の成果は、東京大学大学院医学系研究科 機能生物学専攻 神経生理学分野 教授の狩野方伸氏らグループによるもので、同日に科学雑誌「Nature Communications」のオンライン版で公開された。

生後発達期に脳の神経回路が形成される過程では、必要なシナプス結合の強化と不必要なシナプス結合の除去(シナプス刈り込み)が同時期に起こり、神経回路の大規模な再編成が行われている。この必要な結合の強化や不必要な結合の除去は、一般的に神経細胞の活動に依存するとされており、神経細胞の活動に依存して機能するさまざまな分子がシナプス刈り込みに関わる因子として同定されている。しかし、脳内における神経細胞のどういった活動がシナプス結合の選別に重要なのかはほとんどわかっていなかった。

そこで狩野方伸教授らのグループは、ラットとマウスを用いた実験を行い、発達期の小脳において必要なシナプス結合の強化とシナプス刈り込みに関わる神経細胞の活動パターンを同定し、シナプス結合が選別されるルールを明らかにした。

また、多数の弱いシナプス入力(情報を伝える側の神経細胞が発する電位・電流変化)