GABA作動性入力による発達期視床のシナプス改編ー維持の制御機構

通过 GABA 能输入控制机制对发育中的丘脑进行突触重组以进行维护

基本信息

批准号：
21K06444
负责人：
植田禎史
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tokyo Women's Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

マウスの体性感覚視床を舞台に、シナプス維持におけるGABA作動性入力の役割について、シナプス外に局在するGABAA受容体を介した持続性抑制の働きに着目して研究を進めた。その過程で持続性抑制の強度がシナプス改編だけでなく視床皮質投射ニューロン（体性感覚視床の主ニューロンで、大脳皮質へ投射する）の発火活動性の変化にも影響することを明らかにした。発達期の視床回路改編が完了し、その回路構造と機能が維持される時期に末梢の感覚神経が損傷を受けると維持機構が破綻し、再び可塑的な神経回路の改編が引き起こされる。持続性抑制はこのシナプス改編を引き起こすメカニズムとして以前の論文報告で明らかにしたが、この際、シナプス改編を誘導すると同時に視床皮質投射ニューロンの興奮性可塑性の誘導にも関与していた。また、末梢部位の損傷によって直接は損傷を受けていない視床回路に可塑性が誘導される仕組みを明らかにするため、損傷を受けた末梢神経が入力し、視床へ投射するニューロンが局在する脳幹領域におけるミクログリア活性化に着目した。その結果、このミクログリア活性が、末梢神経損傷後の視床皮質投射ニューロンにおける持続性抑制の増強を制御することを明らかにした。ミクログリアによる持続性抑制の制御は、視床皮質ニューロンの発火特性も制御することから、末梢部位の損傷が遠く離れた視床へ神経可塑性を誘導する仕組みとして、脳幹から視床への上行性投射経路を経由した神経免疫系と抑制性シグナルの重要性を明らかにした。

GABA能输入在维持突触中的作用集中在通过外部局部局部GABAA受体通过持续抑制作用的作用。在此过程中，我们揭示了持续抑制的强度不仅会影响突触修饰，而且会影响丘脑皮层投射神经元的发射活性（体感丘脑的主要神经元，该神经元的主要神经元都投射到大脑皮层上）。当丘脑电路在发育过程中完成，并且在维持电路结构和功能时损坏周围的感觉神经时，维护机制将分解，从而导致塑性神经回路的重组。在以前的论文中，持续的抑制作用被揭示为导致这种突触重组的机制，目前它参与了诱导突触重组的诱导并诱导丘脑皮质投射神经元中的兴奋性可塑性。此外，为了阐明丘脑电路中诱导可塑性的机制，丘脑电路不会直接受到对外围部位损害的损害，我们专注于脑干区域中的小胶质细胞激活，在脑干区域中，这些神经元被损坏的周围神经和投射到丘脑的神经元被局部化。结果表明，这种小胶质细胞活性调节周围神经损伤后丘脑皮质投射神经元的持续抑制作用。小胶质细胞对持续抑制作用的控制还控制着丘脑皮质神经元的发射特性，因此通过从脑干到丘脑的上升投影途径，神经免疫系统和抑制信号的重要性，作为一种机械性，将神经性损伤引起神经损害，从而引起神经性损伤对触及的thalamus thalamus。