大脳皮質興奮性－抑制性細胞間双方向性結合の発達と機能的意義

大脑皮层兴奋性和抑制性细胞双向连接的发育和功能意义

• 批准号: 21K15193
• 负责人: 山本 真理子
• 金额: $ 3万
• 依托单位: National Institute for Physiological Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K15193/
• 关键词: 大脳皮質; 抑制性細胞; 錐体細胞; 発達; 一次視覚野; 興奮性細胞; 神経結合; 大脳皮質視覚野

本研究では、大脳皮質一次視覚野におけるパルブアルブミン陽性のFast-spiking抑制性細胞（PV-FS細胞）と錐体細胞間のシナプス結合の発達過程を調べることと、発達過程のこれらのシナプス結合を操作することで発達により獲得されるシナプス結合の機能や特徴を見出すことを目的としている。令和４年度では下記の研究を行った。１）アデノ随伴ウイルスによるCre遺伝子の導入を細胞非特異的、錐体細胞特異的および抑制性細胞特異的なプロモーターを用いて行い、それぞれ細胞種特異的なNMDA受容体欠損マウスを得た。これらのマウスにおいて、PV-FS細胞－錐体細胞間のシナプス結合の解析を視覚野急性スライスでの同時ホールセル記録により行った。特定の細胞におけるNMDA受容体の欠損が、錐体細胞ーPV-FS細胞間結合における興奮・抑制バランスの調節に影響することを見出した。２）これまでの結果から、錐体細胞とPV-FS細胞が相互に影響し、両者間結合の興奮・抑制バランスを調節していることを示唆する結果が得られた。これを踏まえ、錐体細胞の活動を操作した場合、錐体細胞ーPV-FS細胞間結合にどのように影響するかを検討した。興奮性DREADD Gqタンパク質を錐体細胞特異的に発現させ、錐体細胞の活動を遺伝化学的に増加させたマウスにおいて、PV-FS細胞－錐体細胞間のシナプス結合解析を行った。錐体細胞の活動のかく乱は、PV-FS細胞－錐体細胞間結合における興奮・抑制バランスの調節に影響することを見出した。

This study で は, a big 脳 cortex 覚 wild に お け る パ ル ブ ア ル ブ ミ ン positive の Fast - spiking inhibitory cells (PV) - FS cells between と cone cells の シ ナ プ ス combining の 発 da process を adjustable べ る こ と と, 発 process の こ れ ら の シ ナ プ ス combining を operation す る こ と で 発 da に よ り get さ れ る シ ナ プ ス knot The combined function や characteristics を are presented at す す とを objective と て て る る る. In the fourth year of the Reiwa era, で で is recorded as follows: research を line った. 1) ア デ ノ with accompanying ウ イ ル ス に よ る Cre heritage 伝 の import nonspecific を cells, pyramidal cell specific お よ び inhibitory cells specific な プ ロ モ ー タ ー を with い て い, そ れ ぞ れ cells respond to let the body specific な NMDA owe loss マ ウ ス を た. こ れ ら の マ ウ ス に お い て, PV - cone cells - FS の シ ナ プ ス combining analytical を の visual 覚 wild acute ス ラ イ ス で の simultaneously ホ ー ル セ ル record に よ り line っ た. Specific の cells に お け る NMDA が の owed by let body damage, combination between cone cells ー PV - FS に お け る excited, inhibit バ ラ ン ス の adjust に influence す る こ と を shows し た. 2) こ れ ま で の results か ら と PV - FS, pyramidal cells が に interplay し, struck between combining の excited, inhibit バ ラ ン ス を adjust し て い る こ と を in stopping す る results ら が れ た. Tread こ れ を ま え, pyramidal cells を の activity し た occasions, pyramidal cells ー PV - between the FS cells combined with に ど の よ う に influence す る か を beg し 検 た. Excitatory DREADD Gq タ ン パ ク qualitative を pyramidal cell specific に 発 now さ せ, pyramidal cells の を heritage 伝 chemical に raised and さ せ た マ ウ ス に お い て, PV - cone cells - FS の シ ナ プ ス line combines analytic を っ た. Pyramidal cells の activity の か く は disorderly, combination between PV - cone cells - FS に お け る excited, inhibit バ ラ ン ス の adjust に influence す る こ と を see out し た.

项目成果

マウス一次視覚野におけるFast spiking抑制性細胞－錐体細胞間結合の発達.

小鼠初级视觉皮层中快速尖峰抑制细胞-锥体细胞连接的发展。

• 发表时间: 2019
• 作者: 山本真理子;岩里琢治;吉村由美子
• 通讯作者: 吉村由美子

Neuronal activity regulates the connections between fast-spiking interneurons and pyramidal neurons in mouse visual cortex

神经元活动调节小鼠视觉皮层中快速尖峰中间神经元和锥体神经元之间的连接

• 发表时间: 2022
• 作者: 保坂正樹;長澤翔太;岩渕好治;山本 真理子;山本 真理子;Mariko Yamamoto
• 通讯作者: Mariko Yamamoto