視覚野における長期増強の経験依存的機能発達に果たす役割

视觉皮层长时程增强在经验依赖性功能发育中的作用

• 批准号: 17023025
• 负责人: 小松 由紀夫
• 金额: $ 2.56万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17023025/
• 关键词: 眼優位可塑性; T型Ca^<2+>チャネル; 長期増強; 視覚野; 経験依存的機能発達; シナプス可塑性; mibefradil; 片眼遮蔽; 眼優位可塑性; T型Ca^<2+>チャネル; 長期増強; 視覚野; 経験依存的機能発達; シナプス可塑性; mibefradil; 片眼遮蔽

1)大脳皮質視覚野の興奮性シナプス伝達におけるNi^<2+>感受性Ca^<2+>チャネル依存性の長期増強は、眼優位可塑性と同様な年齢と視覚体験に対する依存性を示す。この長期増強が眼優位可塑性に関与するかを、黒目のラット(Long-Evans)を用いて検討した。2)最初に、この長期増強を選択的に阻害する薬物を探索した。Ni^<2+>感受性Ca^<2+>チャネルにはT型とR型があるので、それらの阻害薬の長期増強に対する効果を感受性期のラット視覚野切片標本を用いて調べた。3)R型Ca^<2+>チャネルの選択的阻害薬SNX-482(500 nM)は長期増強に影響を与えなかったが、T型Ca^<2+>チャネルを阻害するmibefradil(3 μM)とkurtoxin(250 nM)は共に長期増強の誘発を阻止した。したがって、この長期増強はT型Ca^<2+>チャネルの活性化を誘発に必要とすると考えられる。4)片眼遮蔽の効果は視覚誘発電位により評価した。ウレタン麻酔下のラットにサイン波状格子模様の明暗を1秒に一回逆転する視覚刺激を与え、それにより誘発される細胞外電位を遮蔽眼対側視覚野の両眼視領域の3/4層境界部から記録した。それぞれの眼に刺激を100回繰り返し与え、その反応の平均振幅で視覚反応の大きさを決めた。5)感受性期に5日間(生後25-30日)片眼遮蔽すると遮蔽眼刺激により誘発される電位は減少し、非遮蔽眼刺激による反応は増大した。片眼遮蔽の間、オスモティク・ミニポンプを用いてmibefradil(3 mM)を視覚野に持続注入すると、遮蔽眼刺激により誘発される反応はコントロールと同程度に減少したが、非遮蔽眼刺激による反応に増大は見られなかった。片眼遮蔽せずにmibefradilを持続注入しても眼優位性になんら変化は見られなかった。6)以上の所見は、T型Ca^<2+>チャネル依存性長期増強が片眼遮蔽により生ずる非遮蔽眼の視覚反応の増大に寄与することを示唆する。また、片眼遮蔽による遮蔽眼の反応の抑圧は非遮蔽眼の反応の増大とは独立した過程により制御されていることを示唆している。

1）Ni^<2+> - 敏感的Ca^<2+>通道依赖于皮质视觉皮层的兴奋性突触传播的长期增强表现出对年龄和视觉体验的依赖性与眼睛优势可塑性相似。使用黑大鼠（Longevans）研究了这种长期增强的眼睛显性可塑性。 2）首先，我们搜索了有选择地抑制这种长期增强的药物。 Ni^<2+> - 敏感的Ca^<2+>通道有T和R类型，这些抑制剂对大鼠敏感阶段中的视觉皮质样品研究了这些抑制剂对长期增强的影响。 3）SNX-482（500 nm）是R型Ca^<2+>通道的选择性抑制剂，对长期增强没有影响，而Mibefradil（3μM）和kurtoxin（250 nm）抑制了T-Type Ca^<2+>通道的长期传染。因此，认为这种长期增强是诱导T型Ca^<2+>通道的激活所必需的。 4）通过视觉诱发电位评估单眼屏蔽的效果。对尿烷麻醉下的大鼠进行视觉刺激，每秒一次将正弦波晶格图案的光和黑暗逆转，并从屏蔽眼对侧视觉皮质的双眼视觉区域的3/4层边界记录了细胞外电势。每只眼睛反复刺激100次，视觉反应的大小由响应的平均振幅确定。 5）当在灵敏度阶段屏蔽一只眼睛5天（出生后25-30天）时，屏蔽的眼睛刺激引起的电势减少，并且由未屏蔽的眼睛刺激引起的反应增加了。连续将Mibefradil（3 mm）注入一眼屏蔽期间使用渗透微型蛋白酶在视觉皮层中连续注射，从而降低了屏蔽眼刺激引起的反应的程度与对照相同，但由于眼睛刺激的无胸刺激而导致的反应没有增加。当Mibefradil连续注射而没有眼屏蔽时，眼睛优势没有观察到的变化。 6）这些发现表明，T型Ca^<2+>依赖通道的长期增强有助于增加由单眼屏蔽引起的非屏蔽眼的视觉反应。这还表明，通过单眼屏蔽对屏蔽眼反应的抑制是由无独立于非屏蔽眼反应增加的过程控制的。