成熟ネコ一次視覚野でのNogo阻害による機能的、形態的な可塑性の回復

通过 Nogo 抑制恢复成年猫初级视觉皮层的功能和形态可塑性

基本信息

批准号：
10J06736
负责人：
米田泰輔
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tottori University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は成熟ネコ一次視覚野に対し、Lysolecithin投与を複数箇所で行い、効果範囲の拡大を試みた。約2mm四方の範囲に計3μlのlysolecithinを投与し2週間後の記録を行ったが、損傷が激しく視覚反応の記録と機能コラム構造の観察を行うことは困難であった。前年度に確立した、浸透圧ミニポンプによる投与法では、再現良く成熟ネコに眼優位可塑性を再誘発することができた。しかし、可塑性誘発範囲は薬液投与カニューレから約1mmの範囲に限局されており、その範囲内では視覚刺激に反応するニューロンはわずかであった。よって、本研究で用いたlysolecithinによる可塑性の再誘発には、組織の脆弱化と効果範囲の狭さという、臨床応用を目指す際の問題点が存在することが明らかになった。一方、幼弱期動物の可塑性を制御している分子メカニズムとして、内因性カンナビノイドシステムに注目し数々の知見を得た。カンナビノイド受容体であるCB1は一次視覚野においては主に抑制神経終末に存在し、生後発達、視覚経験依存的に発現が調節されることが明らかになった。また、一次視覚野深部層のCB1シナプス局在は視覚経験の変化に強く感受的であることが示唆された。内因性カンナビノイドの一つである2-AG合成酵素、DGL-αは、CB1同様に視覚入力、発達依存的に制御され、眼優位可塑性の感受性期周辺をピークとする発現プロファイルを示した。DGLの薬理学的な阻害とDGL-α,βそれぞれのサブタイプ欠損マウスを用いた研究により、DGL-αが眼優位可塑性に寄与する分子であることが明らかになった。興味深いことに、CB1とDGL-α間には視覚皮質の領野、層、シナプスレベルでの分布と局在のミスマッチが観察された。

今年，我们在多个位置对成熟猫的主要视觉皮层进行了溶血素，并试图扩大效果范围。总共在2 mm的平方区域内给予3μl溶血石素，并在两周后记录，但是损坏很严重，很难记录视觉响应并观察功能柱结构。上一年中建立的渗透微型泵施用方法允许在成熟猫中重新诱导眼部显性塑性，并具有可重复的重新诱导。然而，距药管理套管的可塑性诱导范围仅限于约1毫米，只有少数神经元对视觉刺激做出反应。因此，已经揭示了本研究中使用的溶血石诱导的可塑性在临床应用时存在问题，例如组织脆弱性和效应范围狭窄。另一方面，我们通过将内源性大麻素系统作为一种调节年轻动物可塑性的分子机制而获得了许多知识。已经发现，CB1（一种大麻素受体）主要存在于初级视觉皮层的抑制性神经末端中，并且其表达受到产后发育和视觉体验的依赖性。还提出，在深度初级视野中的CB1突触定位对视觉体验的变化非常敏感。 2-AG合酶DGL-α是内源性大麻素之一，以视觉输入和发育依赖的方式进行控制，与CB1相似，并显示出围绕眼睛优势可塑性敏感性阶段达到峰值的表达曲线。使用亚型缺陷DGL-α和β的小鼠对DGL的药理抑制作用和研究表明，DGL-α是一种有助于眼部显性可塑性的分子。有趣的是，在视觉皮层的田间，层和突触水平上观察到CB1和DGL-α之间的不匹配。