損傷脳の機能回復における経験依存的な神経可塑性のメカニズム

受伤大脑功能恢复中经验依赖性神经可塑性的机制

基本信息

批准号：
18650153
负责人：
畠義郎
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Tottori University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18650153/
关键词：
大脳皮質可塑性損傷片眼遮蔽視覚野機能再生電気刺激

项目摘要

本課題は、損傷した脳に発達脳に見られる高い可塑性を誘導し、損傷脳の機能再生の促進を目指す研究の第1段階であり、まず、大脳皮質視覚野に局所的な損傷を作成し、その後周辺皮質に起こる神経回路の再編成が、視覚刺激や電気刺激などで神経活動を誘発することで影響を受けるかどうかを明らかにすることとした。興奮性神経細胞死は、脳血管障害や外傷性脳障害などの脳損傷によって引き起こされる神経細胞死の基本機構であると考えられている。今回、成熟した大脳皮質(一次視覚野)を興奮性神経毒により損傷し、損傷部位およびその周辺領域の経過について、視覚入力がおよぼす影響を調べた。成熟Long Evans(LE)rat(生後84日から277日、オス)の一次視覚野に、興奮毒性をもつイボテン酸を微量注入した。一部の動物では皮質損傷後、両側の眼球を摘出し視覚入力を除去した。1週間後、動物を潅流固定した後、皮質切片を作成し、損傷領域の細胞構築をニッスル染色により観察した。さらに、隣接する切片について神経活動依存的に発現するZif268の免疫組織化学染色を行い、損傷部分の周辺領域における神経活動の変化についても検討した。眼球摘出群と眼球残存群で損傷領域の最大面積を比較した結果、眼球残存群よりも眼球摘出群の損傷領域の方が大きい傾向にあった。また、損傷周辺領域のZif268の発現を調べると、眼球残存群では皮質2層から6層までの全層で高い発現を示すのに対して、眼球摘出群では発現が減少していた。これらの結果から、眼球残存群では視覚入力により生じる神経活動が損傷の拡大を抑制している可能性が考えられ、視覚入力により生じる損傷領域およびその周辺領域での適切な神経活動が、損傷部位での機能回復に重要であると示唆される。

该主题是旨在诱导发达大脑中发达大脑中的高可塑性并促进受伤大脑的功能再生的第一阶段。首先，我们在大脑皮层的视觉皮层中造成了局部损害，然后澄清周围皮层中发生的神经回路的重组是否受到视觉刺激或电刺激的神经活动的影响。兴奋性神经元死亡被认为是由脑损伤引起的神经元死亡的基本机制，例如脑血管和创伤性脑损伤。在本文中，当成熟的大脑皮层（主要视觉皮层）受兴奋性神经毒素损害时，我们研究了视觉输入对损伤部位和周围区域的影响。将兴奋性尼泊尔酸的显微注射注射到成熟的长埃文斯（LE）大鼠（84至277天大的男性）的主要视觉皮层中。在某些动物中，切除双侧眼球，并在皮质受伤后去除视觉输入。一周后，将动物灌注并固定，进行皮质切片，并通过NISSL染色观察到受伤区域的细胞结构。此外，我们进行了ZIF268的免疫组织化学染色，该染色以神经活动方式取决于相邻切片的方式，还检查了受伤部分外围区域中神经活动的变化。当比较眼部切除组和剩余组之间受损区域的最大面积时，眼部切除组的受损区域往往大于眼部剩余组。此外，当检查了损伤周围区域中ZIF268的表达时，整个层的表达在残留眼组的2至6层皮质中较高，而眼部组的表达降低。这些结果表明，在残留眼组中，视觉输入产生的神经活动可能抑制损害的传播，这表明在受损区域受损区域受损区域及其周围区域的适当神经活动对于在受损区域的功能恢复很重要。