発達期視覚野の可塑性における内因性脳由来神経栄養因子の役割

内源性脑源性神经营养因子在视觉皮层发育可塑性中的作用

基本信息

批准号：
15029243
负责人：
畠義郎
金额：
$ 4.42万
依托单位：
Tottori 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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

発達期の哺乳類視覚野は視覚遮断に強く反応し、生後初期に一方の眼の視覚入力を短期間遮断するだけで、視覚野ニューロンは遮断された眼に対する反応性を失う。この可塑性にMAPキナーゼ(ERK)の活性が必須であるとの報告がなされたが、視覚遮断により実際にこれらの分子の動態に変化があるかどうかは不明な点が多い。そこで、片眼遮蔽によりERKの量や活性が調節されるかどうか、その効果は年齢依存的かどうかを明らかにするため、ラットの一次視覚野で、ERKの活性化状態であるリン酸化ERKの片眼遮蔽による変化を、免疫組織化学染色法により調べた。24時間の短期片眼遮蔽により、遮蔽眼から入力を受けている領域でリン酸化ERK陽性細胞の有意な減少が見られた。両眼遮蔽動物では、片眼遮蔽よりも顕著な陽性細胞の減少が観察された。両眼遮蔽では片眼遮蔽のような急速な可塑性は発現しないことが知られている。従って、ERKの活性は可塑性発現に依存して変化するのではなく、視覚入力の強さを反映すると考えられる。成熟動物においても、臨界期動物と同じく、視覚遮断によるリン酸化ERK陽性細胞の減少が認められた。このことから、ERKのリン酸化は生後齢にかかわらず視覚入力により調節されていることがわかった。すなわち、臨界期の高い可塑性はERKの活性調節の違いによって作り出されているのではないと考えられる。次にERKの核移行に注目したところ、臨界期の短期片眼遮蔽によって、核がリン酸化ERK陽性である細胞の割合が劇的に増大していることがわかった。さらに、このような変化は両眼遮蔽や成熟期動物では見られなかった。これらの結果は、臨界期のみに見られる高い可塑性発現にERK1/2の核移行が重要な役割を果たす可能性を示すものである。

发育性的哺乳动物视觉皮层对视觉阻滞有强烈的反应，并且通过在生命的早期阶段短时间阻止一只眼睛的视觉输入，视觉皮质神经元就会失去对封闭的眼睛的反应性。据报道，MAP激酶（ERK）的活性对于这种可塑性至关重要，但是目前尚不清楚视觉阻滞是否实际改变了这些分子的动力学。因此，为了确定ERK的数量和活性是否受单一眼球屏蔽的调节，以及效应是否依赖于年龄，磷酸化ERK的变化（即ERK激活状态）通过单位眼镜的主眼屏蔽的大鼠原发性视觉cortex中的免疫组织化学染色研究了。短期单眼屏蔽24小时显示，在接收屏蔽眼输入的区域中，磷酸化的ERK阳性细胞显着降低。在双眼屏蔽动物中观察到的阳性细胞比单眼屏蔽更为明显。众所周知，双眼屏蔽不会像单眼屏蔽那样产生快速的可塑性。因此，人们认为ERK的活性不会根据可塑性表达而改变，而是反映了视觉输入的强度。在成熟的动物中，就像在关键动物中一样，由于视觉阻滞而观察到磷酸化的ERK阳性细胞的减少。这表明ERK磷酸化受视觉输入的调节，无论出生后年龄如何。换句话说，人们认为在关键时期的高可塑性不是由ERK活性调节的差异产生的。接下来，我们专注于ERK的核易位，并发现在关键时期，短期的单节屏蔽大大增加了用磷酸化的ERK阳性核的细胞比例。此外，在双眼屏蔽或成熟动物中没有看到这种变化。这些结果表明，ERK1/2核转运可能仅在关键时期才能看到的高可塑性表达中起重要作用。

项目成果

期刊论文数量（20）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Ichisaka et al.: "Activity-dependent change in the protein level of brain-derived neurotrophic factor but no change in other neurotrophins in the visual cortex of young and adult ferrets."Neuroscience. 117. 361-371 (2003)

Ichisaka 等人：“年轻和成年雪貂视觉皮层中脑源性神经营养因子的蛋白质水平发生活动依赖性变化，但其他神经营养因子没有变化。”神经科学。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Regulation of ERK 1/2 activation by visual input in the developing visual cortex.

发育中的视觉皮层中视觉输入对 ERK 1/2 激活的调节。

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Neurosci.Res. 50(suppl1)
影响因子：
0
作者：
工藤信樹;山本克之;Nobuki KUDO;Nobuki KUDO;Nobuki KUDO;Nobuki KUDO;Etsuo TAKADA;Nobuki KUDO;Nobuki KUDO;Nobuki KUDO;大内啓之;Kengo OKADA;工藤信樹(共著);Hata Y.et al.;Kameyama K. et al.;Takamura et al.
通讯作者：
Takamura et al.

Yasuda et al.: "Imaging of calcineurin activated by long-term depression-inducing synaptic inputs in living neurons of rat visual cortex."European Journal of Neuroscience. 17. 287-297 (2003)

Yasuda 等人：“大鼠视觉皮层活神经元中长期抑郁诱导突触输入激活的钙调神经磷酸酶的成像。”欧洲神经科学杂志。