東京大学大学院医学系研究科附属疾患生命工学センター構造生理学部門教授の河西春郎氏、博士課程4年の葉山達也氏、助教の野口潤氏らは、2色のレーザで興奮性伝達物質グルタミン酸と抑制性伝達物質ギャバ（GABA）のそれぞれを放出することにより、大脳のスパインの収縮や除去を誘発することに初めて成功した。

この結果、単一スパインの頭部増大を誘発すると、その効果は単一スパインに限局するのに対して、単一スパインの収縮・除去を誘発すると周囲のスパインにも広がること、収縮・除去を誘発する刺激と頭部増大を誘発する刺激とが競合して、増大刺激が勝ったスパイン、ひいてはシナプスのみが残ることがわかった。

このGABAの作用は神経突起内のカルシウム濃度上昇の抑制による。また、この増大や収縮の競合はコフィリンという蛋白のリン酸化の競合による。従来よりGABAは活動電位の発生を抑制すると考えられているが、今回それに加えてGABAにはシナプス周囲のカルシウム上昇の抑制により細胞運動に至る細かな調整があることが明らかとなった。脳機能は興奮性伝達物質グルタミン酸と抑制性伝達物質GABAの綱引きで決まり、GABAは脳のさまざまな機能の発達、その臨界期、睡眠、自閉症や統合失調症などの精神疾患に深く関係している。

今回の研究は、これらの精神現象や疾患の理解に新しい展望をもたらすものと期待される。

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