発達期視覚野の可塑的変化に伴う神経栄養因子の動態

与发育中的视觉皮层可塑性变化相关的神经营养因子的动态

基本信息

批准号：
09259221
负责人：
畠義郎
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

大脳皮質一次視覚野の眼球優位性コラムの研究により、視覚系の神経活動がコラム形成や可塑性に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。さらに研究代表者らは、シナプス後細胞である皮質ニューロンの活動が発達期の可塑性をコントロールしていることを示す知見を得た。この知見はシナプス後細胞である皮質ニューロンからシナプス前終末である視床からの入力線維への逆行性のシナプス間メッセンジャーが存在することを示唆する。最近、神経栄養因子がシナプスにおける逆行性メッセンジャーの候補として注目されており、また、発達期の一次視覚野において、脳由来神経栄養因子(BDNF)やNT-4/5といった神経栄養因子に対する受容体が存在することが報告されている。そこで発達期の一次視覚野をモデルとして、片眼遮蔽による眼球優位性コラムの可塑的変化におけるBDNFの関与を検討した。その結果、BDNFが視覚野のコラム構造の維持、あるいは可塑性に影響することを示唆する結果を得た。すなわち、発達期の動物の一次視覚野にBDNFを持続的に投与すると、すでに出来上がった眼球優位性コラムがdesegregateし、コラム構造が見られなくなることを見いだした。また、この時期の動物に、片眼遮蔽を行うと同時に視覚野にBDNFを持続的に投与すると、健常眼のコラム、遮蔽眼のコラム共にdesegregationを示した。一方、NGFを視覚野に持続投与した例では、BDNFのようなコラム構造のdesegregationは認められなかった。このことはBDNFが視床からの入力線維の皮質内分布に影響を与えうることを示唆する。さらに、BDNFの眼球優位性コラムへの効果は成熟動物では観察されなかったことから、このようなBDNFの効果は発達期視覚野の可塑性に密接に関与するものと考えられる。

大脑皮层主要视觉皮层中的眼部优势柱的研究表明，视觉系统中的神经活动在柱形成和可塑性中起着重要作用。此外，研究人员了解到，皮质神经元的活性是突触后细胞，可以控制发育过程中的可塑性。这一发现表明，从突触后细胞皮质神经元到来自丘脑的输入纤维（突触前末端）的逆行跨斜质信使。最近，作为突触中逆行的候选者，神经营养因素一直引起人们的注意，据报道，神经营养因素（例如脑衍生的神经营养因子（BDNF）和NT-4/5）的受体存在于发育阶段的主要视觉皮层中。因此，我们研究了BDNF参与塑性变化在单眼屏蔽中，在开发过程中使用主要的视觉皮层作为模型。结果表明，BDNF会影响视觉皮层柱结构的维护或可塑性。换句话说，发现连续地给予BDNF对发育中的动物的主要视觉皮层导致已经形成的眼部优势柱的分裂，从而导致没有可见的柱结构。此外，当此时动物暴露于一只眼睛并不断地给视觉皮层施用BDNF时，健康和屏蔽的眼睛柱都显示出种族隔离。另一方面，如果将NGF连续地施用到视觉皮层，则未观察到诸如BDNF之类的柱结构的种族隔离。这表明BDNF会影响丘脑输入纤维的皮质内分布。此外，由于在成熟的动物中没有观察到BDNF对眼睛优势柱的影响，因此人们认为BDNF的这种影响与发育过程中视觉皮层中的可塑性密切相关。