The Basic Architecture of the Neocortex Explored by the Synaptic Connection Rule of Cortical Inhibitory Neurons

本研究課題では、高次機能発現や各種神経・精神疾患と深い関連があるGABA細胞に注目し、普遍的な抑制性神経回路と特異的な抑制性神経回路を抽出し、ネットワーク構造という観点から大脳新皮質の均一性と不均一性を統べる新規コンセプトを確立することを目的としている。令和4年度は以下の課題に取り組んだ。(1) S1におけるSOM発現細胞への各種シナプス入力解析：SOM発現細胞に対する各種シナプス入力を明らかにし、S1におけるGABA細胞ネットワーク構造の全貌をシナプスレベルの解像度で同定する解析法のパイプラインを策定した。S1において、SOM発現細胞に対するシナプス入力を解析したところ、部位特異性があることが判明した。さらに特徴的なシナプス結合パターンを見出しており、生理学的な手法を用いてシナプス結合様式の意義を探る実験系の開発に着手している。(2) M1におけるSOM発現細胞への各種シナプス入力解析：M1におけるシナプス結合解析も着手したが、より効率的な解析法の確立に努めたい。(3) M1 PV発現細胞への各種シナプス入力解析：2021年度までに、皮質からの興奮性入力、視床からの興奮性入力、皮質からの抑制性入力、さらに抑制性入力を細胞種別で解析した。S1とM1におけるシナプス入力パターンの相同性と相違性について新たな所見を見出しており、サンプルス数を増やして検証を進めているところである。なお、数理モデル構築についても引き続き取り組んでいく。

本研究課題では、高次機能発現や各種神経・精神疾患と深い関連があるGABA細胞に注目し、普遍的な抑制性神経回路と特異的な抑制性神経回路を抽出し、ネットワーク構造という観点から大脳新皮質の均一性と不均一性を統べる新規コンセプトを確立することを目的としている。令和4年度は以下の課題に取り組んだ。(1) S1におけるSOM発現細胞への各種シナプス入力解析：SOM発現細胞に対する各種シナプス入力を明らかにし、S1におけるGABA細胞ネットワーク構造の全貌をシナプスレベルの解像度で同定する解析法のパイプラインを策定した。S1において、SOM発現細胞に対するシナプス入力を解析したところ、部位特異性があることが判明した。さらに特徴的なシナプス結合パターンを見出しており、生理学的な手法を用いてシナプス結合様式の意義を探る実験系の開発に着手している。(2) M1におけるSOM発現細胞への各種シナプス入力解析：M1におけるシナプス結合解析も着手したが、より効率的な解析法の確立に努めたい。(3) M1 PV発現細胞への各種シナプス入力解析：2021年度までに、皮質からの興奮性入力、視床からの興奮性入力、皮質からの抑制性入力、さらに抑制性入力を細胞種別で解析した。S1とM1におけるシナプス入力パターンの相同性と相違性について新たな所見を見出しており、サンプルス数を増やして検証を進めているところである。なお、数理モデル構築についても引き続き取り組んでいく。