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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

基本信息

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

项目摘要

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。

In this study, we investigated the regulation of the receptor binding between pyramidal cells and the receptor positive Fast-spiking inhibitory cells (PV-FS cells) in the primary visual field of the large cortex. In the fourth year of the year, the study was carried out. 1) The introduction of Cre genes into NMDA cells is cell-specific, pyramidal cell-specific and inhibitory. Analysis of PV-FS cell-cone interaction and simultaneous recording of PV-FS cells The effects of excitatory and inhibitory factors on specific cellular NMDA receptor damage and pyramidal PV-FS cell binding have been demonstrated. 2) The results of the interaction between pyramidal cells and PV-FS cells are obtained by regulating the excitation and inhibition of the interaction between pyramidal cells and PV-FS cells. This paper discusses the influence of pyramidal cell activity on PV-FS cell binding. Excitatory DREADDGq protein expression in pyramidal cells, pyramidal cell activity, chemical activation, PV-FS cell-pyramidal cell interaction and binding analysis Effects of excitation and inhibition on pyramidal cell activity and PV-FS cell-pyramidal cell interaction have been observed.