線条体patchニューロンのネットワーク解析

纹状体斑块神经元的网络分析

• 批准号: 17022024
• 负责人: 藤山 文乃
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto 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: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17022024/
• 关键词: 解剖学; シグナル伝達; 神経科学; 脳・神経; 脳神経疾患

パーキンソン病やハンチントン病の病変主座である大脳基底核の入力部位は線条体であり、ここにはパッチ・マトリックスという解剖学的なコンパートメントが存在することが知られている。しかし線条体の入出力に関してこのコンパートメントでどのような違いがあるのかは未だ明確にされていない。例えば、入力に関しては各コンパートメントに特異的に入力する大脳皮質領野はわかっているものの視床からの入力パターンの違いはわかっていない。また出力に関しては教科書的にも、直接路・間接路のニューロンともにパッチにもマトリックスにも約半々の割合で分布しており、しかしパッチからの出力は黒質緻密部のドーパミンニューロンであろうという曖昧な記述しかなされていない。この曖昧さの理由として、従来のトレーサー実験では入力元の全てをラベルすることが不可能なこと、また逆に一つのニューロンのみをラベルできずニューロン単位での出力先を追えなかったことが挙げられる。この問題を克服するため、我々はまず入力に関しては、大脳皮質-線条体投射系と視床-線条体投射系の全てを、2種類のシナプス小胞性グルタミン酸トランスポーター(VGluT1,VGluT2)で識別しうることを先行研究(Fujiyama et al., Eur, J.Neurosci., 2004)で明らかにした。このVGluTに対する抗体を用いた免疫組織化学と、パッチに特異的に強く発現するμ-opioid受容体との免疫組織化学(Kaneko et al., 1995)を組み合わせ共焦点顕微鏡および電子顕微鏡による解析を行った。これにより、大脳皮質終末はパッチおよびマトリックスニューロンの樹状突起のスパインにほぼ同程度入力するのに対し、視床終末はマトリックスに比べパッチへの入力が少なく、マトリックスでは樹状突起のシャフトに、パッチではスパインにとシナプスの相手をも替えていることがわかった(Fujiyama et al., submitted)。

基底神经节的输入部位，帕金森氏病和亨廷顿氏病的病变是纹状体，众所周知，存在称为斑块矩阵的解剖室。但是，目前尚不清楚该隔室中关于纹状体的输入和输出的差异。例如，尽管已知专门输入到每个隔室的皮质场是已知的，但丘脑的输入模式的差异却未知。此外，输出分布在贴片和矩阵中的直接和间接区域神经元中的教科书中，只有模糊的描述被贴上贴片的输出是尼格拉·帕斯林的多巴胺神经元。这种歧义的原因是，在常规的示踪剂实验中，不可能标记所有输入源，相反，不可能仅标记一个神经元，并且无法跟踪每个神经元的输出目的地。为了克服这个问题，我们在先前的一项研究中首次证明（Fujiyama等，Eur，J。Neurosci，2004），该研究在输入方面，所​​有皮质 - 纹状体投影系统和丘脑 - 纹状体投影系统都可以与两种类型的突触囊泡胶状型胶原（Vglut2）一起鉴定。使用共斑和电子显微镜进行了针对μ阿片受体的抗体和μ阿片受体的免疫组织化学（Kaneko等，1995）。这表明皮质末端几乎输入了基质神经元的斑块和树突状刺，而丘脑末端输入的斑块末端对斑块的输入少于基质，并且它们也切换到基质中的树突状轴，以及斑块中的棘突（Fujiyama et al。）。