Reconstruction of corticospinal circuit during development-do single neuron have two different functions during development?

マウスの皮質脊髄路は、他の神経回路同様、過剰投射・シナプス形成過程の後、軸索撤退・シナプス除去等により精緻化する。本研究では、成体では後肢の運動制御に関与する皮質脊髄ニューロンが発達初期には頸髄に投射し、前肢の運動制御に関与する可能性を検証することが目的である。そのために、以下の3つの柱に分けて研究を進めている。(1) 後肢支配領野の皮質脊髄ニューロンが頸髄から撤退する時期を特定する。(2)幼若頸髄に投射した後肢支配領野の皮質脊髄ニューロンが成体では腰髄へ投射することを示す。(3) 予定後肢支配領野の皮質脊髄ニューロンが前肢運動制御に関与することを示す。2022年度は、（2）に関して、幼若期に頸髄に投射した幼若期に頸髄に投射した皮質脊髄ニューロンが成体では腰髄に投射することを示す論文を執筆中である。また、この内容を米国神経科学会で発表した。これに関連して、幼若頸髄投射ニューロンが成体の腰髄背側部の灰白質を長軸方向に走行することを見出した。さらに研究を進めると、幼若期の頸髄投射ニューロン固有の性質ではなく、体性感覚野由来の皮質脊髄ニューロンの特徴であることが判明した。また、皮質脊髄線維の単一標識により、上記線維は脊髄灰白質を下行するものに加え、吻側方向へ上行するものもあることがわかってきた。上記線維はen passent型のシナプス前部を長軸方向に配置していることも明らかにした。これらの結果は、Neuro2022で発表した。下降路の発達という視点で本研究を位置付けるために、齧歯類の下行路を構成する赤核脊髄ニューロンや網様体脊髄ニューロン、前庭脊髄ニューロンの幼若期頸髄投射について解析し、その結果の一部を第100回日本生理学会大会で発表した。

マウスの皮質脊髄路は、他の神経回路同様、過剰投射・シナプス形成過程の後、軸索撤退・シナプス除去等により精緻化する。本研究では、成体では後肢の運動制御に関与する皮質脊髄ニューロンが発達初期には頸髄に投射し、前肢の運動制御に関与する可能性を検証することが目的である。そのために、以下の3つの柱に分けて研究を進めている。(1) 後肢支配領野の皮質脊髄ニューロンが頸髄から撤退する時期を特定する。(2)幼若頸髄に投射した後肢支配領野の皮質脊髄ニューロンが成体では腰髄へ投射することを示す。(3) 予定後肢支配領野の皮質脊髄ニューロンが前肢運動制御に関与することを示す。2022年度は、（2）に関して、幼若期に頸髄に投射した幼若期に頸髄に投射した皮質脊髄ニューロンが成体では腰髄に投射することを示す論文を執筆中である。また、この内容を米国神経科学会で発表した。これに関連して、幼若頸髄投射ニューロンが成体の腰髄背側部の灰白質を長軸方向に走行することを見出した。さらに研究を進めると、幼若期の頸髄投射ニューロン固有の性質ではなく、体性感覚野由来の皮質脊髄ニューロンの特徴であることが判明した。また、皮質脊髄線維の単一標識により、上記線維は脊髄灰白質を下行するものに加え、吻側方向へ上行するものもあることがわかってきた。上記線維はen passent型のシナプス前部を長軸方向に配置していることも明らかにした。これらの結果は、Neuro2022で発表した。下降路の発達という視点で本研究を位置付けるために、齧歯類の下行路を構成する赤核脊髄ニューロンや網様体脊髄ニューロン、前庭脊髄ニューロンの幼若期頸髄投射について解析し、その結果の一部を第100回日本生理学会大会で発表した。