大脳皮質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

大脑皮层视觉皮层长时程增强在经验依赖性功能发育中的作用

基本信息

  • 批准号:
    20021017
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.42万
  • 依托单位:
  • 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:
    2008
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2008 至 2009
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

ラット視覚野において2/3層錐体細胞のT型Ca^<2+>チャネル依存性長期増強(TCa-LTP)は感受性期の片眼遮蔽による非遮蔽眼刺激に対する視覚反応増強に寄与することはすでに報告している。ネコを用いた研究により、眼優位可塑性は、ノルアドレナリンとセロトニンにより促進されることが示されている。本年度の研究では、これらのニューロモデュレーターによるTCa-LTPの制御を解析した。感受性期のラット視覚野スライス標本において、4層の刺激電極により誘発される電場電位を2/3層から細胞外記録し、2Hz,15分の条件刺激によりTCa-LTPを誘発した。アドレナリン作動性6受容体阻害薬Timololは長期増強の維持には影響を与えなかったが、誘発を抑制し、長期増強の大きさをコントロールの半分程度に低下させた。この誘発促進効果はB_2ではなくB_1受容体が担っていた。α_1とα_2受容体の阻害薬は共にこの長期増強に全く影響を与えなかった。5-HT_<1A>受容体阻害薬WAY-100635と5-HT_2受容体阻害薬SB221284は長期増強の維持には影響を与えなかったが、誘発を阻止した。しかし、5-HT_<1B/D>阻害薬は長期増強に全く影響を与えなかった。DSP-4でノルアドレナリンを枯渇させたスライスでは長期増強の大きさはコントロールの約半分になり、PCAでセロトニンを枯渇させたスライスでは長期増強の大きさは約1/3に減少した。免疫染色による解析から、これらのスライスではノルアドレナリンあるいはセロトニンがコントロールの1/5程度に減少していた。以上より、ノルアドレナリンはB_1受容体を介して、セロトニンは5-HT_<1A>受容体と5-HT_2受容体を介して共に長期増強の誘発を促進する。ノルアドレナリンとセロトニンが眼優位可塑性と長期増強を共通のサブタイプの受容体を介して促進するので、本研究結果は、T型Ca^<2+>チャネル依存性長期増強が眼優位可塑性に寄与することを支持する。
在大鼠视觉皮层中,2/3层锥体神经元的T型Ca ^ 2+ 通道依赖性长时程增强(TCa-LTP)有助于增强敏感期期间单眼遮挡导致的对未遮挡眼睛刺激的视觉反应。期间已经报道过。对猫的研究表明,去甲肾上腺素和血清素可促进眼部优势可塑性。在今年的研究中,我们分析了这些神经调节剂对 TCa-LTP 的控制。在敏感期的大鼠视觉皮层切片制备中,从第二层/第三层开始在细胞外记录四层刺激电极诱发的场电位,并通过2Hz条件刺激15分钟诱导TCa-LTP。噻吗洛尔是一种肾上腺素能6-受体抑制剂,不影响长时程增强的维持,但抑制其诱导并将长时程增强的幅度降低至对照的一半左右。 B_1 受体,而不是 B_2 受体,负责这种诱导促进作用。 α_1和α_2受体抑制剂对这种长期增强作用没有影响。 5-HT_ 1A 受体抑制剂WAY-100635和5-HT_2受体抑制剂SB221284不影响长时程增强的维持,但阻断其诱导。然而,5-HT_<1B/D>抑制剂对长时程增强没有影响。在用 DSP-4 去除去甲肾上腺素的切片中,长时程增强的幅度约为对照组的一半,而在用 PCA 去除血清素的切片中,长时程增强的幅度降低至大约三分之一。免疫染色分析显示,这些切片中的去甲肾上腺素或血清素水平降低至对照水平的约五分之一。由上可知,去甲肾上腺素通过B_1受体促进长时程增强的诱导,血清素通过5-HT_1A和5-HT_2受体促进长时程增强的诱导。由于去甲肾上腺素和血清素通过共同的受体亚型促进眼优势可塑性和长时程增强,因此我们的结果表明T型Ca^2+通道依赖性长时程增强有助于眼优势可塑性。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Molecular mechanisms controlling the polarity of long-term modification at inhibitory synapses of visual cortical pyramidal neurons
控制视觉皮质锥体神经元抑制性突触长期修饰极性的分子机制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2009
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    BEGUM Tahamina;REZA Faruque;YOSHIMUARA Yumiko;KOMATSU Yukio
  • 通讯作者:
    KOMATSU Yukio
視覚野抑制性シナプスの両方向性可塑性
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2009
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yumiko Yoshimura;Mie Inaba;Kazumasa Yamada;Tohru Kurotani;Tahamina Begum;Faruque Reza;Takuro Maruyama and Yukio Komatsu;水井利幸;小松由紀夫
  • 通讯作者:
    小松由紀夫
T-type Ca^<2+> channel -dependent LTP contributes to the potentiation nondeprived eye response following monocular deprivation
T型Ca^<2>通道依赖性LTP有助于单眼剥夺后非剥夺眼反应的增强
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    BEGUM Tahamina;REZA Faruque;YOSHIMUARA Yumiko;KOMATSU Yukio;Hanamura K;Yukio Komatsu
  • 通讯作者:
    Yukio Komatsu
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