運動学習時に小脳で生じる最初期遺伝子の発現とその役割

运动学习过程中小脑中最早基因的表达及其作用

• 批准号: 08780115
• 负责人: 柳原 大
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08780115/
• 关键词: 小脳; 学習; シナプス可塑性; 最初期遺伝子

小脳は運動の適応的制御に重要な役割を果たしている。小脳プルキンエ細胞は平行線維、下オリーブ核からの登上線維とを介してシナプス入力を受ける。この二つの入力が同期し、また反復して起きた時、平行線維とプルキンエ細胞とのシナプス伝達の効率が長期間減弱される長期抑圧が生じる。このシナプス可塑性は小脳神経回路の中で、メモリー素子としての役割を演じ、これが運動学習の細胞レベルでの基礎過程と考えられる。小脳スライス標本において長期抑圧を薬理学的に誘導するような刺激を加えた後で、プルキンエ細胞の核にjun-B最初期遺伝子が発現されることが報告されている。本研究では、学習を必要とする運動課題をネコが行った後に、jun-Bがプルキンエ細胞に発現しているのかどうか明らかにすることを目的とした。そこでまず、in vivoの小脳においても小脳スライス標本と同様にjun-Bが発現するのかどうか調べた。ペントバルビタール麻酔下のネコの下オリーブ核の電気刺激を行い、小脳プルキンエ細胞に登上線維応答を誘発した。その結果、jun-B陽性の細胞は各小葉内でpatch状に観察され、この分布パターンは登上線維の投射様式に非常に類似していた。しかしながら、運動学習後の小脳においては、jun-B陽性のプルキンエ細胞は観察されなかった。

小脑在运动的适应性控制中起着重要作用。小脑浦肯野细胞通过来自下橄榄核的平行纤维和攀爬纤维接收突触输入。当这两种输入同时重复发生时，就会发生长期抑制，其中平行纤维和浦肯野细胞之间的突触传递效率在很长一段时间内衰减。这种突触可塑性在小脑神经回路中发挥着记忆元件的作用，被认为是细胞水平上运动学习的基本过程。据报道，在小脑切片制剂中长期抑制药物刺激后，jun-B立即早期基因在浦肯野细胞的细胞核中表达。在这项研究中，我们旨在阐明猫执行需要学习的运动任务后，浦肯野细胞中是否表达 jun-B。因此，我们首先研究了 jun-B 是否在体内小脑以及小脑切片制剂中表达。在戊巴比妥麻醉下电刺激猫的下橄榄核可诱导小脑浦肯野细胞的攀爬纤维反应。结果，在每个小叶内观察到斑块状的jun-B阳性细胞，这种分布模式与攀缘纤维的投影模式非常相似。然而，运动学习后小脑中没有观察到 jun-B 阳性浦肯野细胞。