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発達期視覚野の可塑性における内因性脳由来神経栄養因子の役割

研究課題

研究課題/領域番号 15029243
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関鳥取大学

研究代表者

畠 義郎  国立大学法人鳥取大学, 医学系研究科, 教授 (40212146)

研究分担者 大島 稔  関西鍼灸短期大学, 助手 (20342230)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
6,900千円 (直接経費: 6,900千円)
2004年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2003年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
キーワード一次視覚野 / 眼優位コラム / 視覚遮断 / 生後発達 / 神経栄養因子 / ネコ / 可塑性 / MAPキナーゼ / 眼優位性コラム
研究概要

発達期の哺乳類視覚野は視覚遮断に強く反応し、生後初期に一方の眼の視覚入力を短期間遮断するだけで、視覚野ニューロンは遮断された眼に対する反応性を失う。この可塑性にMAPキナーゼ(ERK)の活性が必須であるとの報告がなされたが、視覚遮断により実際にこれらの分子の動態に変化があるかどうかは不明な点が多い。そこで、片眼遮蔽によりERKの量や活性が調節されるかどうか、その効果は年齢依存的かどうかを明らかにするため、ラットの一次視覚野で、ERKの活性化状態であるリン酸化ERKの片眼遮蔽による変化を、免疫組織化学染色法により調べた。24時間の短期片眼遮蔽により、遮蔽眼から入力を受けている領域でリン酸化ERK陽性細胞の有意な減少が見られた。両眼遮蔽動物では、片眼遮蔽よりも顕著な陽性細胞の減少が観察された。両眼遮蔽では片眼遮蔽のような急速な可塑性は発現しないことが知られている。従って、ERKの活性は可塑性発現に依存して変化するのではなく、視覚入力の強さを反映すると考えられる。成熟動物においても、臨界期動物と同じく、視覚遮断によるリン酸化ERK陽性細胞の減少が認められた。このことから、ERKのリン酸化は生後齢にかかわらず視覚入力により調節されていることがわかった。すなわち、臨界期の高い可塑性はERKの活性調節の違いによって作り出されているのではないと考えられる。次にERKの核移行に注目したところ、臨界期の短期片眼遮蔽によって、核がリン酸化ERK陽性である細胞の割合が劇的に増大していることがわかった。さらに、このような変化は両眼遮蔽や成熟期動物では見られなかった。これらの結果は、臨界期のみに見られる高い可塑性発現にERK1/2の核移行が重要な役割を果たす可能性を示すものである。

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (5件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] Regulation of ERK 1/2 activation by visual input in the developing visual cortex.2004

    • 著者名/発表者名
      Takamura et al.
    • 雑誌名

      Neurosci.Res. 50(suppl1)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Neurotrophin-4 is distributed in limited regions of the nervous system in embryonic and adult rats.2003

    • 著者名/発表者名
      Katoh-Semba et al.
    • 雑誌名

      J.Neurochem. 86

      ページ: 660-668

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Long-term depression is not induced by low frequency stimulation in rat visual cortex in vivo : A possible preventing role of endogenous BDNF.2003

    • 著者名/発表者名
      Jiang et al.
    • 雑誌名

      J.Neurosci. 23

      ページ: 3761-3770

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Imaging of calcineurin activated by long-term depression-inducing synaptic inputs in living neurons of rat visual cortex.2003

    • 著者名/発表者名
      Yasuda et al.
    • 雑誌名

      Eur.J.Neurosci. 17

      ページ: 287-297

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Activity-dependent change in the protein level of brain-derived neurotrophic factor but no change in other neurotrophins in the visual cortex of young and adult ferrets.2003

    • 著者名/発表者名
      Ichisaka et al.
    • 雑誌名

      Neuroscience 117

      ページ: 361-371

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Jiang et al.: "Long-term depression is not induced by low frequency stimulation in rat visual cortex in vivo : A possible preventing role of endogenous BDNF."Journal of Neuroscience. 23. 3761-3770 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yasuda et al.: "Imaging of calcineurin activated by long-term depression-inducing synaptic inputs in living neurons of rat visual cortex."European Journal of Neuroscience. 17. 287-297 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ichisaka et al.: "Activity-dependent change in the protein level of brain-derived neurotrophic factor but no change in other neurotrophins in the visual cortex of young and adult ferrets."Neuroscience. 117. 361-371 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kato-Semba et al.: "Neurotrophin-4 is distributed in limited regions of the nervous system in embryonic and adult rats."Journal of Neurochemistry. 86. 660-668 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 畠 義郎: "脳神経科学(伊藤正男 監修) 第6章2-4)「視覚系の発達:視覚系にみる活動依存的な神経回路発達」"三輪書店. 677-683 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2018-03-28  

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