マウス大脳皮質視覚野における微小神経回路の形成メカニズムと機能的意義の解明
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21J12197
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 46030:Function of nervous system-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
河村 菜々実 大阪大学, 生命機能研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | 神経回路 / パルブアルブミン陽性細胞 / シナプス結合 / クラスター型プロトカドヘリン / 一次視覚野 / 局所神経回路 / パルブアルブミン |
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| Outline of Research at the Start |
我々の意識や行動は、脳の複雑神経ネットワークを介して生み出されると考えられている。大脳皮質には機能的、解剖学的に異なる領域があり、個々の神経細胞がつくる特異的な局所神経回路が存在することが知られている。しかし、そういった特異性がどのように形成されているのかは未だ明らかになっていない。本研究では、マウスの1次視覚野2/3層の興奮性神経細胞とPV+細胞間の2種類の特異的な局所神経回路に着目し、さらに、１細胞レベルでの特異的結合の鍵となるcPcdh分子に焦点を当てることで、これまでにない、分子レベルから局所神経回路形成の特異性解明に挑戦する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
様々な種類の神経細胞は、ランダムではなく特異的に結合相手を選択することで、機能的な局所神経回路が生まれる。しかし、どのように特異性を獲得しているかについて、未だ明らかになっていない。そこで、細胞ごとにランダムな組み合わせで発現し、特異的な接着活性を持つcPcdhに着目することで、特異性決定の解明に迫る。
これまで、マウス一次視覚野においてPV陽性細胞を中心とした興奮性神経細胞間の局所神経回路の存在と、PV陽性細胞特異的なcPcdhγ欠損により、その回路特異性が消失することを発見した。この実験は、マウスの一次視覚野臨界期の時期であり、成熟した回路については明らかになっていなかった。一次視覚野成熟後の時期でも検証したところ、同様のPV陽性細胞を含む局所回路の存在と、cPcdhγによる異常を確認した。これにより、この特異的性は、臨界期前期より前に形成されていることが示唆された。これらの時期における回路特異性の有無を検証することは、cPcdhγが関与する特異性獲得メカニズムの解明において非常に重要であると考える。
また、これまで50μm内という比較的狭い局所回路に着目していたが、今回新たに50-100μm内の錐体細胞とPV陽性細胞の結合関係についても検証した。すると、PV陽性細胞特異的にγを欠損したマウス群は、抑制性結合が有意に増加することが明らかになった。これは、cPcdhγは細胞間の距離により異なる結合特異性があることを示唆している。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(1 results)
