Rapid axonal sprouting and pruning accompany functional reorganization in primary visual cortex.
Rapid axonal sprouting and pruning accompany functional reorganization in primary visual cortex.
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DOI：
10.1016/j.neuron.2009.11.026
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发表时间：
2009-12-10
期刊：
影响因子：
16.2
通讯作者：
Gilbert, Charles D.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yamahachi, Homare;Marik, Sally A.;McManus, Justin N. J.;Denk, Winfried;Gilbert, Charles D.
成年人大脑皮层的功能结构保留了依赖经验的变化能力。这是在局灶性双眼病变后观察到的，其引起感受野大小和位置的快速变化。为了跟踪这些变化背后的电路动态，我们成像了成年猕猴初级视皮层病变投射区（LPZ）内的内在长程水平连接。为了随着时间的推移对相同的轴突进行成像，我们结合了病毒载体介导的EGFP转移和双光子显微镜。在第一周内，病变触发了轴突向LPZ中心的202倍的生长。在随后的一个月里，轴突密度下降，由于修剪和发芽的平行过程，但保持相对于prelesion水平的净增加。轴突终末的周转率也增加。轴突重组概括了在早期发育中看到的丰富和修剪的模式，并与视网膜病变后的功能变化密切相关。
The functional architecture of adult cerebral cortex retains a capacity for experience-dependent change. This is seen following focal binocular lesions, which induce rapid changes in receptive field size and position. To follow the dynamics of the circuitry underlying these changes, we imaged the intrinsic long-range horizontal connections within the lesion projection zone (LPZ) in adult macaque primary visual cortex. To image the same axons over time, we combined viral vector-mediated EGFP transfer and two-photon microscopy. The lesion triggered, within the first week, an ∼2-fold outgrowth of axons toward the center of the LPZ. Over the subsequent month, axonal density declined due to a parallel process of pruning and sprouting but maintained a net increase relative to prelesion levels. The rate of turnover of axonal boutons also increased. The axonal restructuring recapitulates the pattern of exuberance and pruning seen in early development and correlates well with the functional changes following retinal lesions.
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