Laminar organization of the entorhinal cortex - Circuit that process sensory information to the hippocampus

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K18358
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 大原 慎也 東北大学, 生命科学研究科, 助教 (10570038)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 嗅内皮質

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、嗅周囲皮質(PER)から外側嗅内皮質(LEC)を介した海馬への感覚情報伝達経路を明らかにすることである。海馬-嗅内皮質脳スライス標本を用いた光計測実験から、PERから海馬への情報伝達において嗅内皮質深層が重要な役割を果たすことが報告されている(Koganezawa et al., 2008)。しかし、嗅内皮質から海馬への投射は主に表層（Ⅱ/Ⅲ層）に起始し、深層（Ⅴ層）からの直接投射は非常に弱いことが知られている。
そこで、嗅内皮質深層から海馬への投射経路を明らかにするため、本年度はCtip2陽性細胞が分布するLECⅤb層が形成する局所回路構造を調べた。２つのウイルスベクターを用いてLECⅤb層ニューロンを選択的に標識したところ、Ⅴb層ニューロンが海馬投射ニューロンが分布する嗅内皮質表層に軸索を伸ばしていた。また、狂犬病ウイルスベクターを海馬に注入したところ、LECⅤb層ニューロンが経シナプス的に逆行性標識された。この結果は、Ⅴb層ニューロンがLEC表層を介して海馬に投射していることを示唆している（日本神経科学大会 2016, LBA3-023）。さらに、PERへの順行性トレーサー注入によりLECⅤ層で標識軸索が確認されたことから、LECⅤb層ニューロンを介した海馬への入力回路が感覚情報伝達に関与していると考えられる。
海馬への情報伝達経路の全容を明らかにするためには、本研究で明らかにしたLECⅤb層経路に加え、LEC表層ニューロンが形成する局所回路、具体的にはカルビンジン陽性ニューロンが形成する回路（日本神経科学大会 2016, P3-201; 北米神経科学大会 2016, 84.13）との相互関係を明らかにしていくことが今後求められる。

Research Products

• [Int'l Joint Research] NTNU(Norway)
  • Country Name: Norway
  • Counterpart Institution: NTNU
• [Journal Article] Parahippocampal and retrosplenial connections of rat posterior parietal cortex. (2017)
  • Author(s): Olsen GM, Ohara S, Iijima T, Witter MP
  • Journal Title: Hippocampus Volume: 27(4) Pages: 335-358
  • DOI: 10.1002/hipo.22701.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] Decision related activities of anterior insular and orbitofrontal cortex in a gambling behavior of rats. (2016)
  • Author(s): Ishii H., Kaizu Y., Takahashi S., Ohara S., Tobler P., Tsutsui K-I., Iijima T.
  • Organizer: 46th Annual meeting of the Society for Neuroscience
  • Place of Presentation: San Diego Convention Center, San Diego, USA
  • Year and Date: 2016-11-14 – 2016-11-14
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Efferent projections of the calbindin-positive entorhinal neurons in the rat: Connectional differences between the medial and lateral entorhinal cortex. (2016)
  • Author(s): Ohara S., Itou K., Shiraishi M., Gianatti M., Sota Y., Kabashima S., Onodera M., Tsutsui K-I., Witter, M., Iijima T.
  • Organizer: 46th Annual meeting of the Society for Neuroscience
  • Place of Presentation: San Diego Convention Center, San Diego, USA
  • Year and Date: 2016-11-12 – 2016-11-12
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Connectional differences between calbindin positive neurons in the medial and lateral entorhinal cortex of the rat. (2016)
  • Author(s): Ohara S., Itou K., Shiraishi M., Gianatti M., Sota Y., Kabashima S., Onodera M., Tsutsui K-I., Witter, M., Iijima T.
  • Organizer: The 39th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • Year and Date: 2016-07-22 – 2016-07-22
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Connectional differences between layer Va and Vb neurons in the lateral entorhinal cortex of the rat. (2016)
  • Author(s): Onodera M., Ohara S., Shiraishi M., Itou K., Tsutsui K-I., Witter, M., Iijima T.
  • Organizer: The 39th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • Year and Date: 2016-07-22 – 2016-07-22