Integrative elucidation of regulatory mechanisms of inhibitory circuits for corticospinal tract reorganization after stroke

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本研究では、神経活動の制御を担う抑制性GABAニューロンが、脳卒中後の皮質脊髄路再編へもたらす作用とその機序を統合的に解明することを目的としている。脳卒中による神経回路の破綻は、運動機能障害をはじめとするさまざまな機能障害をもたらす。しかしながら、成体の中枢神経は再生能に乏しく、根本的な治療法は確立していない。一方で、障害を逃れて残存した神経回路の可塑的変化は、失われた機能の代償や回復に寄与することが近年明らかになりつつある。とりわけ、随意運動をになう皮質脊髄路の再編は、運動機能の回復を支える神経機序の1つである。再編を促す上で神経活動は重要であると考えられており、本研究では大脳皮質の抑制性GABAニューロンに着目し、皮質脊髄路再編における抑制性回路の制御機構について解明を試みる。本年度は健常マウスを対象に、①抑制性GABAニューロン特異的な標識と操作、②皮質脊髄路の神経活動計測の2点に着手し、それぞれの実験系を確立することに成功した。以上の方法を用いて、抑制性GABAニューロンの操作を行ったところ、皮質脊髄路の活動が変化する様子を経時的に捉えることができた。さらに、各回路に異なる色の蛍光タンパク質を発現させて標識することにより回路網の接続様式の組織学的観察も可能となった。ここまでに得られた成果は、抑制性回路による皮質脊髄路の活動制御機構の理解へつながるものと期待される。