研究助成

2023年度 特定研究助成

神経シナプス可塑性の構成的理解と脳機能回復

研究題目 神経シナプス可塑性の構成的理解と脳機能回復
年度/助成プログラム 2023年度 特定研究助成
機関名 同志社大学 大学院脳科学研究科・シナプス分子機能部門
代表者名 坂場 武史
キーワード シナプス / 神経回路
研究結果概要 本研究では、まず、シナプス可塑性メカニズムの解明については、海馬苔状線維シナプスにおけるセロトニンによるシナプス増強現象がシナプス前終末Caチャネルと伝達物質放出機構の双方に修飾をすることがわかった。これは活動依存性の長期シナプス増強(LTP)が伝達物質放出機構のみを修飾するのとは異なり、苔状線維が従来想定されていたよりも複雑な情報処理をする可能性が示唆された。また、シナプス前終末の機能分子RIMBP2の役割について遺伝子改変マウスを用いて調べた研究を論文として公刊した。一方で、脳神経回路におけるシナプス可塑性の役割については、記憶をともなう行動課題中に活性化される皮質神経細胞・シナプスを可視化、あるいは光刺激ができるようにする技術を用いて、記憶に伴いシナプス伝達特性がどのように変化したかを電気生理学や2光子顕微鏡を用いて調べる研究が進捗した。この研究の一部は現在、とりまとめを急いでおり、早急な論文投稿を目指している。このほかにも神経再生や神経移植に伴う脳神経回路再編、変化に関する研究が進捗した。
公表論文 Miyano R, Sakamoto H, Hirose K, Sakaba T* (2024) RIM-BP2 regulates Ca2+ channel abundance and neurotransmitter release at hippocampal mossy fiber terminals. eLlife 12:RP90799
Onishi T, Hirose K, Sakaba T* (2024) Molecular tools to capture active neural circuits. Frontiers in Neural Circuits 18
Miki T, Okamoto Y, Ueno-Umegai M, Toyofuku R, Hattori S, Sakaba T (2024) Single-vesicle imaging reveals actin-dependent spatial restriction of vesicles at the active zone, essential for sustained transmission . Proc. Natl. Acad. Sci. USA 121(43) e2402152121
Hirai H, Konno K, Yamasaki M, Watanabe M, Sakaba T, Hashimotodani Y (2024) Distinct release properties of glutamate/GABA co-transmission serve as a frequency-dependent filtering of supramammillary inputs. eLife 13 RP99711
Miyano R, Onishi T, Tabuchi E, Hirose K, Sakaba T* (2026) Serotonin potentiates presynaptic calcium currents and transmitter release at cortical synapses. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, in press