2013 Fiscal Year Annual Research Report
活動依存的メカニズムに基づく大脳皮質長距離軸索投射の再建
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23500388
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
田川 義晃 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (50303813)
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| Keywords | 大脳皮質 / 回路形成 / 神経活動 / 軸索投射 / 再生 |
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| Research Abstract |
本研究では、神経活動依存的メカニズムに基づいて大脳皮質の長距離軸索投射を再建する新しい神経再生技術の開発をめざしている。これまで、子宮内電気穿孔法を用いて、哺乳類大脳皮質の代表的な長距離軸索投射である脳梁軸索の投射パターンを可視化する実験系を確立し、その過程で投射細胞の神経活動を抑制すると、軸索投射が途中で阻害されることを明らかにした。そして、時期特異的に神経活動を制御することを目的に、(a) tet gene expression system、(b) optogeneticsを用いた２つの実験系を確立した。本年度（最終年度）には、前者の実験から、（１）胎生期から生後15日まで脳梁投射細胞の神経活動を抑制すると、その長距離軸索投射が阻害されるが、生後10日以降の神経活動抑制を解除すると、軸索投射は回復すること、（２）神経活動抑制の解除を数日後ろにずらすと、軸索投射の回復は見られなくなること、（３）生後10日以降の神経活動抑制の解除に伴って、この時期に特徴的な自発的同期的ネットワーク神経活動が現れること、を明らかにした。また、後者の実験から、生後11-13日に10Hzの光刺激で人工的に神経活動を誘導すると、軸索投射の部分的な回復が見られるという結果を得た。これらの結果は、生後初期のマウス大脳皮質の長距離軸索投射に、この時期に特徴的な自発的同期的ネットワーク神経活動が重要な役割を担うことを示唆する。さらに、このパターンの神経活動を用いることで、障害された軸索投射を再建することが可能であると示唆された。今後、神経活動依存的メカニズムによる回路の再建が、機能の再建にどの程度寄与するかを検証する研究が期待される。
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Research Products
(9 results)
