2016 Fiscal Year Annual Research Report
前頭皮質の動的経路変更機構
Publicly Offered Research
| Project Area | Mechanisms underlying the functional shift of brain neural circuitry for behavioral adaptation |
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| Project/Area Number |
15H01456
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| Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
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Principal Investigator |
川口 泰雄 生理学研究所, 基盤神経科学研究領域, 教授 (40169694)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 前頭皮質 / 錐体細胞 / サブタイプ / 発生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前頭皮質5層には他皮質領野と皮質下領域へ投射する錐体細胞がある。その主要なサブタイプは橋核等の脳幹・脊髄へ投射する錐体路細胞(pyramidal tract細胞、PT細胞)と、対側皮質へ投射する交連細胞(commissural細胞、COM細胞)である。私たちは、これら二つの並列出力は時間的に異なる情報を基底核の線条体に伝え、固有の局所結合選択性・シナプス伝達特性を使って、線条体出力に異なる影響を与えるという仮説を提案している。この並列出力系の機能理解を目指して、錐体細胞サブタイプの発生様式の違いを明らかにした上で、それを利用したサブタイプ選択的操作を考えている。そこで先ず、子宮内電気穿孔法を使って発生期の錐体細胞を標識し、サブタイプごとの発生時期を特定するとともに、蛍光標識された軸索の伸長様式を解析した。PT細胞・COM細胞の同定には、サブタイプ選択的に発現する転写因子であるCtip2とSatb2をマーカーとして用いた。その結果、５層錐体細胞はいずれも皮質板への移動中に中間帯で軸索を形成することがわかった。さらに、軸索の伸長方向は外側または内側の２者択一であること、外側伸長が内側伸長よりも先に現れることがわかった。これら初期軸索伸長パターンはマーカー発現からそれぞれ将来の錐体路投射と交連線維に対応すると考えられた。また、両者の切換えは深層細胞の産生時期に起こり、同じ５層内でもPT細胞がよりCOM細胞より早い時期に誕生のピークを迎えることがわかった。以上より、錐体細胞は初期軸索伸長方向から、先に生じる外側投射と後から生じる内側投射細胞の２グループに分類でき、それぞれPT、COM細胞に分化していくことがわかった。私たちは５層のPT細胞とCOM細胞は微小回路における役割が異なることを明らかにしてきたが、発生学的な点からもこれらは異なるグループに属することが分かった。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(17 results)
