広義の大脳皮質、特に海馬及びに嗅球の構成要素・機能分子の形態学的定量解析

广义大脑皮层尤其是海马和嗅球的成分和功能分子的形态学定量分析

基本信息

批准号：
11170242
负责人：
小坂俊夫
金额：
$ 4.48万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

海馬、嗅球、新皮質のいわゆる広義の大脳皮質を構成するニューロン群、主に、GABAニューロンについて分布密度等の定量解析、GABAニューロンサブポピュレーションの化学的、形態学的性質の解析を進めた。平成11-12年度はGABAニューロン群の特徴あるサブポピュレーションであるparvalbumin(PV)含有GABAニューロンの形態学的性質、特に、PVニューロン相互の関係について海馬の及び新皮質で研究を進めた。PVニューロンは錐体細胞の主として細胞体およびaxon initial segmentに抑制性シナプスを作り、活動電位の発生を直接調節する役割をもつと考えられている。PVニューロンはまた、お互いの細胞体の上にも密にGABAシナプスを形成することで介在ニューロンの相互抑制回路を形成し、かつ樹状突起間にgap junctionを形成する。これらの形態学的特徴は、多数の神経細胞がリズミカルでかつ同期した活動を行う同期的振動、特に40Hz付近のガンマリズム発生の機序を説明する生理的所見及び理論モデルに合致している。興味深いことに海馬PVニューロンの遠位樹状突起は予想外に側方に広がり、かつお互いに非常に密に接触し、海馬全体に広がる樹状突起ネットワークとも言うべき構造を作っていた。電子顕微鏡と共焦点レーザー顕微鏡を用いた検討で、この樹状突起ネットワークがgap junctionを介してつながっていることを明らかにした。これは、細胞体が離れて存在するPVニューロンが、位相のそろった入力を受ける可能性を示唆する。更に、新皮質の各領域においても、PVニューロンは相互に化学的シナプスを作り、その樹状突起は海馬同様に多数の個所でお互いに接触し、その接触部位にgap junctionの存在が確認できた。ただし樹状突起の広がりが、海馬では常に側方へと大きく展開しているのに対して、新皮質では、領野、層および種に特異的な方向性を示し、機能的性質との対応が予想される差異が認められた。海馬、新皮質のPVニューロンで明らかにした、化学シナプスと電気シナプスを介する二重のネットワーク構造は、in vivoで観察される広範囲での同期的振動の発生機序を探るうえでの、形態学的基礎となりうる可能性を有している。

我们对分布密度和其他因素进行了定量分析，这些神经元的分布密度和其他因素构成了海马，嗅球和新皮层（主要是GABA神经元）的广泛大脑皮层，以及GABA神经元亚群的化学和形态性质的分析。在2009 - 2000年，我们对含有白蛋白蛋白（PV）的GABA神经元的形态学特性进行了研究，该神经元（PV）是GABA神经元组的独特亚群，特别是PV神经元之间的关系，尤其是海马和新皮层中的PV神经元之间的关系。 PV神经元被认为在创建主要在锥体细胞和轴突初始段中的抑制性突触中起作用，并直接调节作用电位的发展。 PV神经元还通过在彼此的细胞体上密集形成GABA突触并在树突之间形成间隙连接，从而形成中间神经元的相互抑制回路。这些形态学特征与生理发现和理论模型一致，这些模型解释了同步振荡的机制，尤其是γ-节律发育，其中许多神经元具有节奏和同步活性，尤其是γ-利益发育，尤其是40 Hz。有趣的是，海马PV神经元的远端树突出乎意料地横向传播，并彼此紧密接触，从而创建了一种可以称为树突网络的结构，该结构可以在整个海马中扩散。一项使用电子显微镜和共聚焦激光显微镜的研究表明，该树突网络通过间隙连接连接。这表明具有远距离细胞体的PV神经元可能会接受分阶段输入。此外，在新皮层的每个区域中，PV神经元相互形成化学突触，其树突在许多位置（就像海马一样）相互接触，并且在接触部位确认了间隙连接的存在。然而，尽管树突扩散始终在海马中横向扩散，但新皮层表现出特定于场，层和物种的方向，并且观察到差异与功能特性相对应。通过在海马和新皮层的PV神经元中揭示的化学和电突触的双网络结构可以是探索在体内观察到的广泛同步振荡机制的形态学基础。