高次視覚野受容野形成における視床核の役割

丘脑核在较高视野感受野形成中的作用

• 批准号: 26890013
• 负责人: 小坂田 文隆
• 金额: $ 0.92万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-08-29 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-26890013/
• 关键词: 2光子顕微鏡; カルシウムイメージング; 方位選択性; 視床核; アデノ随伴ウイルス; 神経回路; 生理学; 視覚情報処理

V1, AL, PM, RL, LMなどの7つの視覚野に入力する神経細胞を同定する目的で、軸索終末から逆行性に感染するウイルスをマウスの各視覚野に微量注入した。大脳皮質の多数の領野およびLGN（Lateral Geniculate Nucleus）などの視床核にウイルス感染細胞が観察された。次いで、LGNの中心部からはV1の第4層へ入力し、LGNの表層からはV1の第1層へ入力することを見出した。Ca指示薬であるOregon Green BAPTAは細胞体に留まり、軸索終末でのCa濃度変化をとらえることはできないが、カルシウム応答性タンパク質GCaMP6sは軸索終末にも分布することから、軸索終末におけるCa変化を記録できる。そこでAAV-GCaMP6sをLGNに微量注入し、LGNの投射先の視覚野においてGCaMP6を発現する軸索終末から視覚応答をin vivo 2光子顕微鏡イメージングにて解析した。まずLGNの中心部からV1の第4層に入力する軸索終末の視覚応答を検討した所、方位選択性は示さなかった。一方、LGNの表層からV1の第1層に入力する軸索終末の視覚応答を検討した所、方位選択性を示した。次にLP（Lateral Posterior Nucleus）に着目し、AAV-GCaMP6sをLPに微量投与し、LPからV1に入力する軸索終末の視覚応答をCaイメージングにより検討した。LPからもV1の第1層に入力する軸索終末が認められ、方位選択性応答を示した。しかし、これらイメージングを行ったマウス脳の組織学的解析により、ウイルス感染細胞がLGNとLPの両神経核に分布しているものがあった。そこで、特定の視床核にのみ特異的に遺伝子導入するために、LGNやLPなどの視床核に特異的に発現するマーカーを探索した。その結果、各々の視床核に特異的に発現する遺伝子の同定に成功した。

为了鉴定进入七个视觉皮层的神经元，例如V1，AL，PM，RL和LM，将从轴突末端逆转的微注射病毒注入了小鼠的每个视觉皮层中。在脑皮质的许多田间和丘脑核（例如LGN）（侧面遗传核）中观察到病毒感染的细胞。然后发现输入是从LGN的中心到V1的第四层的输入，从LGN的表面到V1的第一层。俄勒冈州绿色BAPTA（CA指示剂）保留在细胞体中，无法捕获轴突末端的Ca浓度变化，但是钙反应蛋白GCAMP6S也分布在轴突末端，允许记录轴突末端的Ca变化。然后将AAV-GCAMP6注射到LGN中，并在视觉皮层中表达GCAMP6的轴突末端的视觉响应，通过体内两光子显微镜成像分析了LGN的投影。首先，我们研究了从LGN中心到V1第四层的轴突终端输入的视觉响应，但没有显示方向选择性。另一方面，当我们检查了从LGN表面到V1的第一层的轴突末端输入的视觉响应时，我们显示了方向选择性。接下来，关注LPS（侧后核），将AAV-GCAMP6s施加到LPS少量，并通过CA成像检查了从LPS到V1的轴突末端输入的视觉响应。 LP还显示了V1第一层的轴突末端输入，表明方向选择性响应。然而，对经过这些成像进行的小鼠大脑的组织学分析表明，感染了病毒的细胞在LGN和LP神经核中均分布。因此，为了专门将基因引入特定的丘脑核，我们搜索了在丘脑核（例如LGN和LP）中特异性表达的标记。结果，我们成功地鉴定了在每个丘脑核中特异性表达的基因。

项目成果

狂犬病ウイルスを用いた新規神経回路解析法

利用狂犬病病毒的新型神经回路分析方法

• 发表时间: 2015
• 作者: Komatsu N;Fujita Y;Matsuda M;Aoki K;Kumagai Masahiko;小坂田文隆
• 通讯作者: 小坂田文隆

サル網膜におけるchemogeneticsの導入の試み

尝试将化学遗传学引入猴子视网膜

• 发表时间: 2014
• 作者: Komatsu N;Fujita Y;Matsuda M;Aoki K;Kumagai Masahiko;小坂田文隆;小坂田文隆
• 通讯作者: 小坂田文隆

多電極アレーを用いたラットおよびサル網膜神経節細胞の受容野解析

使用多电极阵列对大鼠和猴视网膜神经节细胞的感受野进行分析

• 发表时间: 2015
• 作者: 熊谷真彦;王瀝;植田信太郎;小松直貴,松田道行;小坂田文隆
• 通讯作者: 小坂田文隆