2020 Fiscal Year Annual Research Report
Regulation mechanisms of the critical period by endocannabinoid
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18K06523
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
畠 義郎 鳥取大学, 医学部, 教授 (40212146)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
亀山 克朗 鳥取大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80446517)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 大脳皮質視覚野 / 眼優位可塑性 / 内因性カンナビノイド / 臨界期 / 抑制神経回路 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳は生後初期の臨界期に様々な機能を獲得する。哺乳類の視覚系では、臨界期の開始に抑制性神経回路の成熟が関わるが、そのタイミング調節メカニズムはいまだ不明な点が多い。これまでの研究で内因性カンナビノイドの合成酵素diacylglycerol lipase（DGL）αの欠損動物では、大脳皮質視覚野の代表的な可塑性である眼優位可塑性の臨界期のタイミングが早くなっていることを報告している。さらにDGL-α欠損動物の視覚野の機能発達について検討し、それぞれの眼からの入力への反応選択性が統合されるBinocular matchingという過程が未熟なままであることを見出した。内因性カンナビノイドは抑制性シナプス伝達の調節因子であることから、それが視覚系での抑制性神経回路の成熟に関与することで臨界期調節因子として機能しているかを検証するため、視覚野の抑制性神経回路発達を形態的、生理学的に調べている。形態的には、抑制性ニューロン、特に臨界期の開始と関わるparvalbumin発現細胞の成熟を示す種々の分子マーカー（GABA合成酵素、parvalbumin、ホメオタンパク質OTX2、細胞外構造perineuronal netなど）の発現を、免疫組織化学的に評価している。またホールセル記録による抑制性回路の機能解析により、臨界期前のDGL-α欠損動物では抑制性神経伝達が更新していることを見出した。さらに抑制性神経回路の機能を薬理学的に減弱することでDGL-α欠損動物の臨界期のタイミングが正常に戻ることを見出した。
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