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Mechanism of critical period plasticity: regulation of spike timing by GABA neurons and plasticity of L2/3 horizontal connections

关键期可塑性机制：GABA神经元对尖峰时序的调节和L2/3水平连接的可塑性

基本信息

批准号：
20K06911
负责人：
木村文隆
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Jikei University of Health Care Sciences (2021-2022)Osaka University (2020)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

大脳皮質感覚野は、発達の一時期にシナプス反応が入力依存性に変化する可塑性を示す事が知られ、この時期を臨界期と呼び、このような可塑性を臨界期可塑性と呼ばれている。このような臨界期可塑性は、言語の習得や音楽能力の獲得等とも関連が深いと考えられ、広く大脳皮質の学習と、そのメカニズムを共有している可能性が高く、この現象の発見当初より多くの研究室で幅広く研究が成されてきた。しかしながら、その全貌は未だに明らかにはなっていない。我々はこれまでに、視床皮質投射、4層-2/3層のシナプスで、スパイクタイミング依存性可塑性が起こることを示してきたが、特に4層-2/3層のスパイクタイミング依存性可塑性（STDP)は臨界期の発現に重要な役割を果たすと想定されている。そのような中、これまでに、4層-2/3層間のSTDPは生後12～15日（P12～15)以降に確立する事をスライス標本を用いた実験で示してきた。しかしながら、4層-2/3層間の神経細胞が、感覚入力にドライブされて4層→2/3層順に発火するかどうかは調べられていなかった。加えて、臨界期可塑性の発現には、隣接する2／3層間の水平方向のシナプス可塑性も重要な一因であると考えられるが、この発達も殆ど調べられてはいない。昨年、この点を纏めて論文投稿したが、レビューアーのコメントに従って、追加実験を行った。同時に、この実験中に、新たに大変興味深い関連するデータが得られ、これを早急に纏めて投稿したところ、大変良い返事が得られ、論文が受理された。このため、本実験の遂行が少し遅れたが、現在も追加実験を遂行中である。

A period of sensory development in the cortex, a period of stress dependence, a period of plasticity, a period of awareness, a period of stress dependence, a period of stress dependence, a period of The critical period plasticity, speech acquisition, and acquisition of phonological ability are closely related to each other, and the possibility of learning, speech acquisition, and acquisition of phonological ability is high. The whole picture is not clear. In this regard, we have shown that the cortical projection of the optic bed, the 4 - 2/3 layer structure, and the dependent plasticity of the optic bed structure, especially the 4 - 2/3 layer dependent plasticity (STDP), are important for the development of the critical period. 12~15 days after the STDP was born, the STDP between the 4th floor and the 2nd floor was established. The nerve cells between layers 4 and 2/3 are connected to each other, and the sensory input force is transmitted from layer 4 to layer 2/3. In addition, the occurrence of critical period plasticity is important because of the horizontal plasticity between adjacent 2/3 layers. Last year, the paper was submitted to the Ministry of Foreign Affairs, the Ministry of Foreign Affairs and the Ministry of Foreign Affairs. At the same time, the paper is accepted. This is the first time I've ever done this.