Reconstruction of corticospinal circuit during development-do single neuron have two different functions during development?

发育过程中皮质脊髓回路的重建——单个神经元在发育过程中是否具有两种不同的功能？

基本信息

批准号：
20K06879
负责人：
村部直之
金额：
$ 2.41万
依托单位：
Teikyo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

マウスの皮質脊髄路は、他の神経回路同様、過剰投射・シナプス形成過程の後、軸索撤退・シナプス除去等により精緻化する。本研究では、成体では後肢の運動制御に関与する皮質脊髄ニューロンが発達初期には頸髄に投射し、前肢の運動制御に関与する可能性を検証することが目的である。そのために、以下の3つの柱に分けて研究を進めている。(1) 後肢支配領野の皮質脊髄ニューロンが頸髄から撤退する時期を特定する。(2)幼若頸髄に投射した後肢支配領野の皮質脊髄ニューロンが成体では腰髄へ投射することを示す。(3) 予定後肢支配領野の皮質脊髄ニューロンが前肢運動制御に関与することを示す。2022年度は、（2）に関して、幼若期に頸髄に投射した幼若期に頸髄に投射した皮質脊髄ニューロンが成体では腰髄に投射することを示す論文を執筆中である。また、この内容を米国神経科学会で発表した。これに関連して、幼若頸髄投射ニューロンが成体の腰髄背側部の灰白質を長軸方向に走行することを見出した。さらに研究を進めると、幼若期の頸髄投射ニューロン固有の性質ではなく、体性感覚野由来の皮質脊髄ニューロンの特徴であることが判明した。また、皮質脊髄線維の単一標識により、上記線維は脊髄灰白質を下行するものに加え、吻側方向へ上行するものもあることがわかってきた。上記線維はen passent型のシナプス前部を長軸方向に配置していることも明らかにした。これらの結果は、Neuro2022で発表した。下降路の発達という視点で本研究を位置付けるために、齧歯類の下行路を構成する赤核脊髄ニューロンや網様体脊髄ニューロン、前庭脊髄ニューロンの幼若期頸髄投射について解析し、その結果の一部を第100回日本生理学会大会で発表した。

与其他神经回路一样，小鼠的皮质脊髓段通过过度投射和突触形成过程后的轴突戒断和突触移除。这项研究旨在研究成年体内与运动体内运动控制的皮质脊髓神经元在早期发育过程中被预测到颈椎绳，并参与前前的运动控制。为此，我们正在针对三个不同的支柱进行研究：（1）确定从颈椎撤出的后肢控制区域中皮质脊髓神经元的时间。（2）它表明，投影到少年宫颈绳上的后肢控制区域的皮质脊髓神经元被投影到成年人的腰椎。（3）表明计划中的后肢控制领域中的皮质脊髓神经元参与了前肢运动控制。在2022年，我们目前正在写一篇关于（2）的论文，表明儿童时期的皮质脊髓神经元在儿童时期投射到颈椎上，并在儿童时期投影到颈椎上，并投影到成人的腰部。该内容也在美国神经科学学会上介绍。在这方面，发现少年宫颈投射神经元穿过成年人腰部腰带的灰质纵向传播。进一步的研究表明，在少年时期，它不是宫颈投射神经元所独有的，而是源自体感皮质的皮质脊髓神经元的特征。此外，已经证明了皮质脊髓纤维的单个标记表明，除了降低脊柱灰质的纤维外，其中一些沿尾部方向上升。还揭示了纤维在被动类型前部的纵向方向上排列。这些结果在神经2022上发表。为了从降途径发展的角度定位这项研究，我们分析了红斑脊髓神经元，网状脊髓神经元和前庭脊髓神经元的少年宫颈预测，这些脊髓神经元和脊髓索神经元构成了记录仪的降临道路，并构成了一些呈现了日语的降低道路。

项目成果

期刊论文数量（9）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Two modes of the corticospinal axon elimination during development.

发育过程中皮质脊髓轴突消除的两种模式。

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Murabe;N.;Fukuda;S.;Sakurai;M.
通讯作者：
M.

Parcellation of the murine cortical hindlimb area is demonstrated by its subcortical connectivity and cytoarchitecture

小鼠皮质后肢区域的分割通过其皮质下连接性和细胞结构来证明

DOI：
10.1002/cne.25313
发表时间：
2022
期刊：
Journal of Comparative Neurology
影响因子：
2.5
作者：
Kameda Hiroshi;Murabe Naoyuki;Mizukami Hiroaki;Ozawa Keiya;Hayashi Toshihiro;Sakurai Masaki
通讯作者：
Sakurai Masaki

Corticospinal fibers from the somatosensory cortex run in the rostro-caudal direction through the lamina III and IV of the spinal cord.

来自体感皮层的皮质脊髓纤维沿头尾方向穿过脊髓的第三层和第四层。