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大脳聴覚野シナプス可塑性による回路調節

大脑听觉皮层突触可塑性的回路调节

基本信息

批准号：
12053224
负责人：
澁木克栄
金额：
$ 61.95万
依托单位：
Niigata 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：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

マウスの頭蓋骨は透明度が高いので麻酔マウスの大脳皮質の光学的なイメージングを頭蓋骨を介して行うことができる。今年度はこの経頭蓋的フラビン蛋白蛍光イメージングを用いてマウス大脳皮質感覚野の可塑性を解析した。聴覚野では音刺激の高さによって特徴的な反応パターン(tonotopic map)が知られているが、これを確認した。次に特定の周波数(10キロヘルツ)の音に幼若期より曝したときの聴覚野可塑性について解析した。その結果、10キロヘルツの反応は有意に増強されるが、5キロや20キロヘルツに対する反応は必ずしも増強されなかった。音に曝す期間を色々変化させたが、その効果に特定の臨界期は認められなかった。また動物を防音室で飼育すると聴覚野の反応の振幅や持続時間が有意に小さくなった。明確な臨界期が認められないことは視床-皮質シナプスではなく、皮質内回路の変化を推定させる。この可能性について検討するため、様々な音環境で飼育した動物から皮質切片を作製し、上顆粒層に連発電気刺激を加えて、興奮パターンをフラビン蛋白蛍光法で解析した。その結果、皮質の深さ方向への興奮の伝搬が防音室で飼育したマウスでは有意に抑えられた。以上の結果は、発達期の音環境が聴覚野応答を可塑的に調節し、特に皮質の垂直方向の結合が活動依存的に調節されることを示している。さらに経頭蓋的フラビン蛋白蛍光イメージングをマウス視覚野活動の解析に利用したところ、視野に応じた皮質部位が応じ(retinotopic map)、また単眼の遮蔽により、遮蔽眼の応答が弱まることが判った。この時の可塑性は生後4週間前後に明確な臨界期が認められた。また体性感覚野では尾の切断に伴って、周辺の皮膚刺激に対する皮質応答部位(somatotopic map)が可塑的に改変されることが判った。

The skull is transparent and the cortex is optically transparent. This year, the brain's protein metabolism is used to analyze the plasticity of the large cortex. A tonotopic map of the characteristics of the acoustic stimuli in the field is used to identify the characteristics of the stimuli. The second is the analysis of the specific frequency (10), the acoustic phase and the field plasticity. The result is that 10 square feet of water are intentionally increased, 5 square feet of water are increased, and 20 square feet of water are increased. The color of the sound changes, and the results are recognized. The amplitude and duration of the animal's response to the noise in the breeding room are intentionally small. The critical period of identification and estimation of the change of cortical circuits This possibility is discussed in detail in the context of animal rearing, preparation of cortical slices, electrical stimulation of the upper granular layer, excitation of proteins, and light analysis. As a result, the cortex and the deep direction of the excitation are transferred to the soundproof room. The above results show that the sound environment during the development period can be flexibly regulated by the sound field, and the combination of the vertical direction of the special cortex can be regulated by the activity dependence. In addition, the analysis of visual field activity in the brain activity in The critical period of plasticity was identified around 4 weeks after birth. The somatic sensory field is divided into two parts, namely, the cortical response part (somatic map), the cortical response part (somatic map) and the cortical response part (somatic map).