睡眠時のNO産生細胞の活動による可塑性の制御機構の解明

阐明睡眠期间 NO 产生细胞的活动对可塑性的控制机制

• 批准号: 21K06384
• 负责人: 林 健二
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Institute for Physiological Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06384/
• 关键词: 一酸化窒素; 睡眠; 眼優位可塑性

臨界期のNOS1陽性細胞およびNOの機能に関して、「睡眠との関わり」と「可塑性に対する機能」を主眼として研究を進める。本研究は ①NOS1陽性細胞の睡眠時の活動性および、周囲の細胞への作用に関する解析を行う。また、可塑的な変化への関与を明らかにするために、②睡眠時活性化型のNOS1陽性細胞の活動操作による眼優位性シフトへの影響を解析する。さらに、NO感受性と可塑的変化の強度との関係を明らかにするために、③NO感受性と眼優位性シフトの強さに対する相関解析を行う。本年度はまず内在性のNOS1の機能を評価するための実験系の構築を行った。AAVを用いたTetシステムベースのDREADDでNOS1細胞にhM4Diを発現させたところ、アゴニスト依存的にNOS1細胞の活動抑制を行うことができた。また、NOS1細胞の活動抑制に伴い、周囲の細胞の自発活動レベルが増強することが分かった。このことは定常状態時に大脳皮質の興奮性細胞の活動性がNOにより制御されていることを示唆する。今後、睡眠時に活動性を亢進させる細胞サブタイプを同定し、細胞サブタイプ特異的に活動抑制を行うことで睡眠時のNOS1の機能を明らかにしていきたい。次に、NO感受性と眼優位性シフトの強さに対する相関解析のための予備実験のために、FOV内の各細胞のNO感受性の評価を行った。NOS1細胞のhM3Dqによる活性化により周囲の細胞の視覚応答性は低下する。そこでアゴニスト刺激前後での視覚応答性の変化を解析した。視覚応答性の低下の程度は細胞ごとに大きくバラついており、またその程度とNOS1細胞からの距離には関係がないことから、各興奮性細胞のNOの感受性には多様性があることが示された。

研究侧重于NOS1阳性细胞的功能，在关键阶段NO，重点是“与睡眠关系”和“可塑性功能”。这项研究将分析1）在睡眠期间NOS1阳性细胞的活性及其对周围细胞的影响。此外，为了澄清其参与塑料变化的参与，2）分析睡眠激活的NOS1阳性细胞对由于活性操纵而导致的眼睛优势转移的影响。此外，为了阐明无灵敏度与塑性变化的强度之间的关系，进行了相关分析，以进行③没有灵敏度和眼睛优势转移的强度。今年，我们首先构建了一个实验系统来评估内源性NOS1的功能。当使用基于TET系统的Dreadd使用AAV在NOS1细胞中表达HM4DI时，NOS1细胞能够以激动剂依赖性方式抑制NOS1细胞的活性。此外，发现周围细胞的自发活性水平随着NOS1细胞的抑制而增加。这表明大脑皮层中兴奋性细胞的活性在稳态期间由NO控制。将来，我们想确定通过抑制细胞亚型来阐明睡眠过程中NOS1功能的细胞亚型，并特别抑制活性。接下来，对FOV中每个细胞的敏感性无灵敏度进行初步实验进行评估，以分析无眼优势转移的灵敏度和强度。通过HM3DQ激活NOS1细胞可降低周围细胞的视觉响应能力。因此，我们分析了激动剂刺激前后的视觉反应性变化。视觉反应性的降低程度因细胞而异，而NOS1细胞的程度和距离无关，表明每个兴奋性细胞中NO的灵敏度有多样性。