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哺乳類大脳皮質一次視覚野の片眼遮蔽による可塑的変化は発達脳の可塑性のモデルとして数多くの研究がなされているが、これまでの研究においては、視床から視覚野への入力線維の可塑性が主に注目されてきた。この入力線維は視覚野の第IV層に投射して眼優位コラムを形成し、片眼視覚遮断により、このコラム構造や視覚野ニューロンの光反応性は顕著な可塑的変化を示す。しかし最近の研究により、光反応性の可塑性は視覚情報が入力する第IV層よりも、それ以外の層でより早く進行することが報告されている。このことは、可塑性発現の初期段階においては、視床一視覚野間の神経投射でなく、皮質内神経結合が重要な役割を果たしている可能性を示す。そこで、この可塑性の初期過程において、皮質神経回路網が形態的変化を示すかどうかを明らかにするため、可塑的変化がとりわけ早く観察される第III層において、その主たる入力である第IV層からの神経投射がその密度や分布を変化させるかどうかを検討する。
光学計測法により眼優位コラムを確認し、両眼コラムの境界領域の第III層に逆行性トレーサを注入することで、その部位に投射する第IV層ニューロンの分布を調べる。その後、片眼視覚遮断を行い、さらに1回目のトレーサ注入と同じ部位に異なった逆行性トレーサを注入する。2種類のトレーサにより標識されたIV層ニューロンの分布を比較し、その分布を光学計測法で得られた眼優位コラムのパターンと重ね合わせることで、それぞれの眼からの情報を運ぶ投射がどのように変化したかを明らかにする。今年度は、昨年度の研究において確立した手法を用いて実験を重ね、さらに多くのデータを収集した。
得られた逆行性標識ニューロンの分布と、眼優位コラムのパターンとの関係を解析したところ、一部の皮質領域において片眼遮蔽前後変化が見られた。すなわち、遮蔽眼コラム内で標識されるニューロンの割合が減少していた。このことは、片眼遮蔽により、遮蔽眼の情報を担う皮質内神経結合が退行することを示唆する。
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