障害を受けた感覚モダリティーを補完する大脳皮質可塑性機構の多面的解析

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大脳皮質の神経回路は、個体の生存環境に応じて可塑的に再編成されることが知られている。本年度は、発達期の視覚体験を遮断したマウスの視覚野における聴覚応答性および視覚刺激選択性の可塑性について解析を行なった。出生直後から視覚入力を完全に剥奪した盲モデルマウスを対象に、視覚野の聴覚応答性を調べたところ、広域イメージングにおいても２光子励起顕微鏡を用いた細胞内カルシウムイメージングにおいても、健常なコントロールマウスと比して大きな差は認められなかった。この結果は、視覚入力を失った視覚野において、他の感覚モダリティに対する応答性の獲得は、少なくとも大きな規模には生じないことを示しており、異なる感覚モダリティー間の可塑性は固有の感覚モダリティーの可塑性に比べて起こりにくいことを示唆する。また、物体視を遮断したマウスの視覚野ニューロンの視覚反応選択性を詳細に解析したところ、物体視遮断により低空間周波数を最適刺激とするニューロンが増加する一方、元々特に高い空間周波数に強く反応したニューロン群には可塑的変化が見られないことを見出した。以上の結果から、大脳皮質感覚野の感覚情報処理機能は、可塑的調節を受けやすい機能と比較的頑健な機能があることが示された。