大脳皮質神経結合の活動依存的形成に関する研究

大脑皮层神经连接活动依赖性形成的研究

基本信息

批准号：
07780745
负责人：
黒谷亨
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Kyoto Prefectural University of Medicine
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：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07780745/
关键词：
大脳皮質視覚野長期増強蛋白合成電位依存性Caチャネル

项目摘要

大脳皮質は、特異的な入出力の神経結合を特徴とする。その発達過程で神経結合形成を制御する種々の機構の存在が報告されている。神経細胞どうしの結合が、その活動性に依存して結合強度を変える現象もそうした機構の一つである。しかし、視覚伝導路の活動性の上昇が、どのようなメカニズムを介して、結合の再編成という形態の変化を引き起こすのか、全く明らかになっていない。そこで本年度の研究では、神経活動に依存して視覚野に誘発されるシナプス伝達の長期増強(LTP)が、神経活動と形態変化の橋渡しをする現象ではないかと考え、長期増強に対する蛋白合成系の関与の有無を調べる実験を行った。ラットの視覚野から脳切片標本を作製して、白質に刺激電極を挿入し、4層から電場電位を記録した。シ-タバーストを条件刺激として与えると、電場電位の振幅が増大し長期増強が誘発された。誘発された長期増強は、電場電位の増強していく時間経過が速いもの(fast LTP:fLTP)と、遅いもの(slow LTP:sLTP)の2種に大別できることが判明した。2つのLTPに対する蛋白及びRNA合成阻害剤の効果を調べたところ、これらの薬物はsLTPの誘発は阻害するのに対し、fLTPの誘発には何ら影響を与えなかった。また、fLTPの誘発にはNMDA受容体チャネルの、sLTPの誘発にはL型電位依存性カルシウムチャネルの活性化による細胞内へのカルシウム流入がそれぞれ必須であることが、薬理学実験により明らかになった。以上の結果は、視野野で、シ-タバーストにより誘発される電場電位の長期増強のうち、L型電位依存性カルシウムチャネルの活性化で引き起こされるsLTPが、神経活動と形態変化をつなぐメカニズムの有力な候補であると示唆している。

大脑皮层的特征是特定的输入和输出神经连接。据报道，在其发育过程中，存在调节神经键形成的各种机制。这样的机制是一种现象，即神经元的结合根据其活性改变结合强度。但是，目前尚不清楚视觉传导路径增加活动的所有机制会导致连接重组形式的变化。因此，在今年的研究中，我们认为在视觉皮层中诱导的突触传播（LTP）的长期增强取决于神经活动，这是一种现象，是一种弥合神经活动和形态变化的现象，并进行了一个实验，以研究蛋白质合成系统是否参与长期有效的蛋白质合成。从大鼠的视觉皮层制备脑部截面样品，将刺激电极插入白质中，并从四层记录电场电位。当将系统爆发作为条件刺激应用时，电场电位的幅度会增加，并诱导长期增强。发现诱导的长期增强可以大致分为两种类型：快速LTP：FLTP和缓慢的LTP：SLTP。当我们研究蛋白质和RNA合成抑制剂对两个LTP的影响时，这些药物抑制了SLTP的诱导，而对FLTP的诱导没有影响。此外，药理学实验表明，通过激活L型电压依赖性钙通道钙流入细胞中，对于诱导FLTP至关重要，而钙涌入细胞对于诱导SLTP至关重要。上述结果表明，在田间场中系统突发引起的电场电势的长期增强中，SLTP是由L型电压依赖性钙通道激活引起的，是连接神经活动和形态变化的机制的潜在候选。