| Press Release | 理化学研究所 平成１１年４月２３日 |
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ストレスホルモンが小脳の運動学習に必須であることを発見 −脳の学習機能の解明に道を開く− |
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この発見をしたのは、理化学研究所脳科学総合研究センター記憶学習機構研究チームの宮田麻理子 基礎科学特別研究員（現 東京女子医科大学第一生理学教室助手）ら。 CRF（コルチコトロピン放出ホルモン）は41個のアミノ酸から成るペプチド（小分子量の蛋白質）であり、痛みや熱、大きな音、恐れや不安などの刺激（ストレス）に対して、脳の視床下部や扁桃体から分泌される。また、CRFを脳内に投与するとストレス反応に類似した反応が起こる。このためCRFはストレスホルモンとも呼ばれている。 CRFは脳の視床下部や扁桃体といったストレス反応に関与する部位に多く存在しているが、従来より小脳の神経細胞の一種である登上線維にも含まれていることが知られていた（図１）。しかし、小脳や登上線維におけるCRFの働きについては不明であった。
宮田研究員らは、CRFが、小脳で行われる運動学習の基礎過程である長期抑圧（注１）を起こすうえで必須であることを世界で初めて明らかにした。実験にはラットの小脳の切片を用い、毎秒１回の頻度（１Hz）で300回の電気刺激を与えて長期抑圧を起こさせた。一方、同じ条件下でCRFの働きを阻害する薬を加えると長期抑圧が起こらなくなった。また、登上線維を別の薬で処理して変性、消失させてしまうと電気刺激を与えても長期抑圧は起こらないが、そこに低濃度のCRFを加えると長期抑圧が起こるようになった。これらの実験により、CRFが長期抑圧に必須であることが明らかとなった（図２）。
学習の基礎過程は、神経細胞どうしの連結部位であるシナプスが情報の刺激によって繋ぎ替わったり、シナプスにおける情報の伝達効率に強弱がつくことで起こる。これをシナプス可塑性というが、今回の成果は小脳のシナプス可塑性におけるホルモンの役割を世界で初めて明らかにしたものであり、今後の脳の記憶学習の解明に極めて大きなインパクトを与えることが期待される。 なお、この成果は、岡田大助博士（理化学研究所脳科学総合研究センター細胞内情報研究チームさきがけ研究員）、橋本浩一助手（現 金沢大学医学部）、狩野方伸教授（現 金沢大学医学部）との共同研究によるものである。 大脳で起こる通常の学習過程では、情報の刺激により神経細胞どうしの連結部位であるシナプスでの情報の伝達効率が促進される（これを長期増強という）が、運動学習を司る小脳では、逆に情報の刺激によりシナプスの情報伝達効率が長期間抑制される。これを長期抑圧という。具体的には、平行線維と登上線維からの情報の刺激が同時にプルンキエ細胞に伝えられ続けた時に、平行線維−プルンキエ細胞間のシナプスで長期抑圧が起こる（図１Ｂ参照）。長期抑圧の結果残されたシナプスが、学習された運動に必要なシナプスということになる。 （問い合わせ先）
（報道担当）
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