2018 Fiscal Year Annual Research Report
Neural circuit formation of the cerebral cortex by spontaneous neuronal activity
| Project/Area Number |
16K06992
|
|---|
| Research Institution | Kagoshima University |
|---|
Principal Investigator |
田川 義晃 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (50303813)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 神経回路形成 / 大脳 / 脳梁 / 神経活動操作 / 軸索投射 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、哺乳期マウス大脳における同期・非同期の自発神経活動が、大脳神経回路構築（特に特徴的な長距離神経回路である脳梁神経回路の形成）に果たす役割を明らかにすることをめざした。発達期の大脳神経回路に特徴的に現れる自発神経活動パターンには、大規模な同期活動であるHイベントとより同期率の低いLイベントに分けられる。これまでの研究で、Lイベントがあれば脳梁軸索投射の形成が起こること、脳梁投射細胞は大脳興奮性神経細胞の一部をなす細胞群であることなどから、Lイベントの一部は脳梁投射細胞の同期活動を反映した同期活動であり、この同期活動が脳梁投射に重要なのではないかという仮説を持つに至り、その仮説を検証する研究を進めてきた。逆行性標識によって脳梁投射細胞を特異的に標識し、他の細胞と区別してその解剖学的・生理学的特徴を解析し、脳梁投射細胞が他の投射細胞とは異なる細胞群であること、特徴的な視覚応答特性をもつこと、また、脳スライスを用いた実験から、脳梁投射細胞同士が有意に高い確率で双方向のシナプス結合をもつことを明らかにし、脳梁投射細胞が大脳回路の中で投射先特異的な機能的サブネットワークを作っていることが示唆された。また、脳梁投射細胞同士の特異的なシナプス結合形成のメカニズムとして、哺乳期マウス大脳において脳梁投射細胞同士がギャップ結合を作っていることを明らかにした。初期のギャップ結合形成が、後の特異的シナプス結合形成の基盤となると考え、さらに研究を進めている。
|
