抑制シナプスの長期増強による視覚野可塑性の感受性期抑制

抑制性突触的长期增强对视觉皮层可塑性的敏感期抑制

• 批准号: 07F07185
• 负责人: 小松 由紀夫 (2008)
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07F07185/
• 关键词: 神経科学; 脳・神経; 感受性期; 視覚野; 経験依存的発達; 抑制性シナプス; 長期増強; GAD65欠損マウス

抑制性シナプス伝達による感受性期の制御機構を調べる目的で、視覚野2/3層錐体細胞の抑制性シナプス後電流(IPSC)とその長期増強を、正常マウスと感受性期の開始が遅延する暗室飼育マウス及び感受性期が開始しないGAD65ノックアウトマウス(GAD65-KO)で比較した。昨年度の研究で、感受性期開始前期(生後16-20日)から感受性期(生後25-3日)にかけて抑制性シナプス伝達とその長期増強に顕著な促進が正常マウスでは起きるが、暗室飼育とGAD65-KOマウスでは、感受性期になっても正常マウスの感受性期開始前期のレベルを超えない結果を得た。本年度の研究では、暗室飼育マウスに2日間の視覚体験を与えると、抑制性シナプス伝達とその長期増強が急速に上昇することを見出した。また、GAD65-KOにdiazepamを投与すると、シナプス伝達と長期増強に促進が見られた。これらの結果は、短期間の視覚入力により抑制性伝達とその長期増強が急速に上昇し、一定のレベルに達すると感受性期が開始することを示唆している。また、GABAの量が低下していてもGABA_A受容体の作用を薬理的に促進することにより、視覚入力が抑制を促進し、感受性期を開始させることが分かった。長期増強の誘発には錐体細胞から放出されるBDNFが必要であり、視覚入力に依存してBDNF発現レベルが増加するので、開眼後の短い感受性期開始前期の間に、急速に抑制性伝達が強化され、感受性期が始まるものと考えられる。感受性期が始まってからも感受性期の間は大きな長期増強が起こるので、長期増強は感受性期の制御だけでなく、視覚反応の経験依存的成熟自体にも寄与する可能性が強いと思われる。

为了研究抑制性突触传递对敏感期的控制机制，我们研究了正常小鼠和黑暗条件下视觉皮层2/3层锥体神经元的抑制性突触后电流（IPSC）及其长时程增强。对圈养小鼠和敏感期不开始的 GAD65 敲除小鼠 (GAD65-KO) 进行比较。去年的研究表明，在正常小鼠中，抑制性突触传递及其长时程增强从早期敏感期（出生后16-20天）到敏感期（出生后25-3天）显着促进，但暗室饲养和GAD65 在-KO小鼠中，我们获得了在敏感期开始时甚至在达到敏感期后也没有超过正常小鼠水平的结果。在今年的研究中，我们发现，当小鼠在黑暗中接受视觉体验2天时，抑制性突触传递及其长时程增强迅速增强。此外，给予 GAD65-KO 地西泮可促进突触传递和长时程增强。这些结果表明，短期视觉输入迅速增加抑制传递及其长期增强，一旦达到一定水平，敏感期就开始了。此外，发现即使当GABA水平较低时，通过药理学促进GABA_A受体的作用，视觉输入也会促进抑制并启动敏感期。长时程增强的诱导需要锥体神经元释放 BDNF，并且 BDNF 表达水平依赖于视觉输入而增加，因此认为在睁眼后短暂敏感期的早期开始时，抑制传递迅速发生，从而增强了长时程增强。敏感期开始。由于即使在敏感期开始后，在敏感期也会发生大量的长时程增强，因此长时程增强很可能不仅有助于敏感期的控制，而且有助于视觉反应的经验依赖性成熟本身。