ニューロンの生物物理 5-3 樹状突起の能動的性質

Research

樹状突起スパイク研究の歴史

  1. ガラス微小電極法
    • 小さなSDスパイク？（細胞内記録法による計測）
    • SDスパイクは樹状突起を伝搬する．（細胞内記録法による計測）
  1. IR-DIC顕微鏡下での樹状突起パッチクランプ法
    • 細胞体発火によるスパイクの逆伝搬（back-propagation）
  1. 高速Ca2+イメージング法
    • 樹状突起Ca2+チャネル活性化によるCa2+スパイク

皮質錐体細胞，小脳プルキンエ細胞，嗅球僧帽細胞など多くの神経細胞の樹状突起でdendric spikeが発生する．

スパイクの種別

  • 細胞体のスパイク：Na+スパイク（somatic spike）
  • 樹状突起スパイク：Na＋スパイク（backpropagation）

　　　　　　　　　　Ca2+スパイク（local dendritic spike）
　　　　　　　　　　　　voltage-gated Ca2+ channelによる
　　　　　　　　　　　　NMDA channelによる（NMDA spike）

樹状突起の電位依存性イオンチャネルの分布

  • 内向き

海馬CA1錐体細胞で，Na+チャネルは樹状突起に沿って均一に分布（Magee & Johnston, 1995）．
Ca2+チャネルはタイプごとに異なった不均一な分布．

  • 外向き

海馬CA1錐体細胞で，2種類の電位依存性Kチャネルが存在する（Hoffman, 1997）．
不活性化を示さないタイプは均一に，速やかな不活性化を示すAタイプKチャネルは先端へ行くほど高密度．

活動電位閾値下の膜電位変化において，T型Ca2+チャネル，A型Kチャネル，Ihチャネルなどの静止膜電位付近で活性/不活性化するチャネル群は特に重要．