本研究ではオリゴデンドロサイトを単に神経伝導を速めるだけの絶縁体とみなすのではなく, 神経活動量に応じて伝導速度を調節し神経回路と行動を制御しうる動的な構成要素であるとの仮説にのっとった。オリゴデンドロサイトは神経活動に伴って脱分極性の応答をすることが知られている。光遺伝学をオリゴデンドロサイトに駆使して神経活動にともなう脱分極性変化を模倣したところ, 10分間程度の伝導速度の増加と, その後におこる数時間の軸索の興奮性増加が見られた。オリゴデンドロサイトが軸索機能を短期, 長期に制御することが明らかになった。
Oligodendrocytes can respond to neuronal activity with prolonged depolarization of membrane potential. To understand the functional significance of oligodendrocytic depolarization, we used transgenic animals in which oligodendrocytes expressed channelrhodopsin-2 and examined the neuronal responses. We demonstrated that illumination-triggered depolarization of oligodendrocytes induced early and late-onset facilitation of axonal conduction; the former lasted for approximately 10 min, whereas the latter continued for up to 3 h. These results suggested that oligodendrocyte depolarization induces short- and long-term functional plastic changes in the white matter and plays active roles in brain circuit functions.

研究種目 : 若手研究(A)
研究期間 : 2011～2014
課題番号 : 23680042
研究分野 : 神経化学