2012 Fiscal Year Research-status Report
ＮＭＤＡ受容体を介する興奮・抑制バランス依存的なバレル神経回路形成制御機構
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24790187
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
山崎 美和子 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (10431305)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | グルタミン酸受容体 / NMDA受容体 / 体性感覚野 / 可塑性 |
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| Research Abstract |
マウスの大脳皮質の一次体性感覚野の第４層には、顔面に生える太いヒゲ（洞毛）のそれぞれからの情報を処理するバレル（樽構造）と呼ばれるモジュール構造が存在し、１つのバレルには1本のヒゲからの情報が視床経由で伝えられる。このバレル構造は生後１週目に受動的なヒゲ刺激に伴う神経活動依存的に形成される。しかしながら、バレル神経回路内の興奮・抑制のバランスがどのようにバレル形成や臨界期可塑性の時間特性や振幅に影響を与えるかは未だ不明である。本研究では興奮性および抑制性ニューロンそれぞれに選択的なＮＭＤＡ受容体の欠損による機能・形態変化の解析を通じ、興奮・抑制バランス依存的なバレル神経回路形成制御機構を明らかにすることを目的とする。平成24年度には以下のような２つの重要な所見を得た。
１）相補的なＮＭＤＡ受容体発現；発達期および成熟動物のバレル神経回路におけるＮＭＤＡ型のグルタミン酸受容体の発現解析を行ない、抑制性の介在ニューロンのうち、パルブアルブミン陽性ニューロンにはＮＲ２Ｄが選択的に発現しているが、ＮＲ２Ｂサブユニットは興奮性の細胞に多く発現しているという相補的な関係が存在している。
２）NR2B+/-マウスとNR2D-/-マウスではバレル形成と可塑性の時間的特性が逆方向にずれている;幼若マウスのバレル皮質の解析を行ったところ、バレルの出現はNR2B+/-マウスで一日遅れ、NR2D-/-マウスでは逆に一日早まっている。また臨界期終了時期も同様である。
以上の所見は今後の研究を進めていく上で鍵となる重要な所見であり、この現象の背景にある仕組みを理解できるようにデータを固めていく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画である１）バレル皮質の形成と臨界期可塑性に生じる変化については解析が終了し、２）バレル皮質内の局所回路に生じる形態変化についても順調に解析が進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
２年度目になる平成２５年度は、平成２４年度の上記の研究成果を更に進展させる。２）バレル皮質内の局所回路に生じる形態変化についてはさらに詳細な電顕レベルでの解析を行い、バレル皮質内の伝達に生じる変化についてパッチクランプ法を用いた電気生理学的解析を進める予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成２４年度末（平成２５年３月）に購入した物品の支払いが、平成２５年４月であるために未使用額が発生した。
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[Journal Article] A role of protocadherin 17 in presynaptic assembly of cortico-basal ganglia circuit neurons2013
Author(s)
Hoshina N, Tanimura A, Yamasaki M, Inoue T, Yokoyama K, Tezuka T, Sagara T, Hirano S, Aizawa S, Watanabe M, Kano M, Nakazawa T, and Yamamoto T
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Journal Title
Neuron
Volume: 78(4)
Pages: 687-99
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Cav2.1 in cerebellar Purkinje cells regulates competitive excitatory synaptic wiring, cell survival, and biochemical cerebellar compartment2012
Author(s)
Miyazaki T, Yamasaki M, Hashimoto K, Yamazaki M, Abe M, Usui H, Kano M, Sakimura K, and Watanabe M
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Journal Title
J. Neurosci.
Volume: 32
Pages: 1311-1328
DOI
Peer Reviewed
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