高次視覚野受容野形成における視床核の役割

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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。