paired-pulse facilitationとは？

質問

paired-pulse facilitationがどういう概念で、そこから何がわかるかが知りたいです。
神経細胞に短い時間間隔で二回刺激を与えて、得られた反応のことで短時間の神経可塑性の有無がわかるらしいのですが、具体的な実験方法がわかりません。どんな刺激をどう与えるのか、刺激を与えるのはシナプス前ニューロンなのか後ニューロンなのか、測定するのはどの細胞の反応なのか、測定部位は細胞外なのか細胞内なのか、得られた測定結果から何がいえるのか・・・わからないことだらけでとても困っています。

回答No.1

sieg · ベストアンサー

典型的には以下のように行います。
シナプス前細胞を刺激（細胞外、細胞内何れも可、しかし細胞内刺激の方が単一細胞の興奮である保証があるためよりよい）
記録は細胞内記録か、細胞外で集合電位記録。これも細胞内記録の方がずっとよい
ここで、閾値下の刺激を２発与えます。刺激間隔は数１０ｍｓからせいぜい２～３００ｍｓ。
このとき、一発目の反応と２発目の反応の大きさを比較します。これをpaired pulse ratio(PPR)といいます。そして２発目が大きくなった時をpaired-pulse facilitation(PPF)と呼びます。小さくなったときはpaired pulse deppression(PPD)と言います。
その解釈ですが、未だに論争があり、メカニズムははっきりしてないのですが、PPFはシナプス前細胞からの伝達物質放出確率が低いとき、PPDは放出確率が高い時（何れも相対的）と考えられています。また、この類推からPPRが下がるとき、（典型的にはPPFからPPDへ変わっていくときですが、必ずしもfacilitationからdepressionになら無くてもfacilitation, deppressionの程度が変わればよい）は放出確率が高くなった、つまりシナプスの伝達効率がよくなったと解釈します。
逆にPPRが上がっていくときはシナプス伝達効率が悪くなった、と考えられています。

お礼

明解な回答ありがとうございます。
イメージとしては、一発目の刺激で前シナプスが蓄えている伝達物質がどれだけ放出されるか（放出確率）について言っているわけですね。