海馬におけるNMDA受容体媒介シナプス伝達の長期増強

脳内のほとんどの興奮性シナプスでの神経伝達は、アルファ - アミノ-3-ヒドロキシ-5-メチル-4-イソキサゾールプロピオン酸（AMPA）およびN-メチル-D-アスパルガート（NMDA）受容体と呼ばれる2種類のグルタミン酸受容体を介して作動します。これらは、それぞれ興奮性シナプス後のポテンシャルの高速で遅い成分を媒介します。NMDA受容体の活性化は、グルタミン酸作動性シナプスでのシナプス効率の長期にわたる修飾にもつながる可能性があります。これは、NMDA受容体が長期増強（LTP）の誘導を媒介する海馬のCA1領域で例示されています。この領域では、LTPはシナプス伝達のAMPA受容体媒介成分の特定の増加によって維持されると考えられています。ただし、薬理学的に分離されたNMDA受容体を介したシナプス応答が、堅牢でシナプス特異的LTPを受けることができると報告しています。この発見は、てんかんや神経変性などの神経病理学に影響を及ぼし、そこでは過剰なNMDA受容体の活性化が関与しています。NMDA受容体の活性化は、シナプス効率の増加に加えて、シナプスの可塑性を直接変化させる可能性があるため、シナプス可塑性の理論に根本的に追加されます。

Neurotransmission at most excitatory synapses in the brain operates through two types of glutamate receptor termed alpha-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionate (AMPA) and N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptors; these mediate the fast and slow components of excitatory postsynaptic potentials respectively. Activation of NMDA receptors can also lead to a long-lasting modification in synaptic efficiency at glutamatergic synapses; this is exemplified in the CA1 region of the hippocampus, where NMDA receptors mediate the induction of long-term potentiation (LTP). It is believed that in this region LTP is maintained by a specific increase in the AMPA receptor-mediated component of synaptic transmission. We now report, however, that a pharmacologically isolated NMDA receptor-mediated synaptic response can undergo robust, synapse-specific LTP. This finding has implications for neuropathologies such as epilepsy and neurodegeneration, in which excessive NMDA receptor activation has been implicated. It adds fundamentally to theories of synaptic plasticity because NMDA receptor activation may, in addition to causing increased synaptic efficiency, directly alter the plasticity of synapses.