抑制シナプスの長期増強による視覚野可塑性の感受性期抑制

抑制性突触的长期增强对视觉皮层可塑性的敏感期抑制

• 批准号: 07F07185
• 负责人: 小松 由紀夫 (2008)
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07F07185/
• 关键词: 神経科学; 脳・神経; 感受性期; 視覚野; 経験依存的発達; 抑制性シナプス; 長期増強; GAD65欠損マウス

抑制性シナプス伝達による感受性期の制御機構を調べる目的で、視覚野2/3層錐体細胞の抑制性シナプス後電流(IPSC)とその長期増強を、正常マウスと感受性期の開始が遅延する暗室飼育マウス及び感受性期が開始しないGAD65ノックアウトマウス(GAD65-KO)で比較した。昨年度の研究で、感受性期開始前期(生後16-20日)から感受性期(生後25-3日)にかけて抑制性シナプス伝達とその長期増強に顕著な促進が正常マウスでは起きるが、暗室飼育とGAD65-KOマウスでは、感受性期になっても正常マウスの感受性期開始前期のレベルを超えない結果を得た。本年度の研究では、暗室飼育マウスに2日間の視覚体験を与えると、抑制性シナプス伝達とその長期増強が急速に上昇することを見出した。また、GAD65-KOにdiazepamを投与すると、シナプス伝達と長期増強に促進が見られた。これらの結果は、短期間の視覚入力により抑制性伝達とその長期増強が急速に上昇し、一定のレベルに達すると感受性期が開始することを示唆している。また、GABAの量が低下していてもGABA_A受容体の作用を薬理的に促進することにより、視覚入力が抑制を促進し、感受性期を開始させることが分かった。長期増強の誘発には錐体細胞から放出されるBDNFが必要であり、視覚入力に依存してBDNF発現レベルが増加するので、開眼後の短い感受性期開始前期の間に、急速に抑制性伝達が強化され、感受性期が始まるものと考えられる。感受性期が始まってからも感受性期の間は大きな長期増強が起こるので、長期増強は感受性期の制御だけでなく、視覚反応の経験依存的成熟自体にも寄与する可能性が強いと思われる。

Inhibitory postnatal currents (IPSC) in pyramidal cells of the 2/3 layers of the visual field were compared with long-term increases, normal postnatal currents and delays in the onset of the receptive phase in dark-room incubation. In the past year's study, the early stage of susceptibility period (16-20 days after birth) and the early stage of susceptibility period (25-3 days after birth) were studied. The results showed that the inhibition period reached the peak and the long-term increase of the inhibition period promoted the normal period. The dark room breeding and GAD65-KO period reached the peak of susceptibility period. This year's study showed that the visual acuity increased rapidly during the day GAD65-KO diazepam is a long-term enhancement. The results are: short-term visual penetration, long-term increase in inhibitory activity, rapid increase in inhibitory activity, and onset of susceptibility. The amount of GABA decreases, and the effect of GABA_A receptor is promoted. The visual penetration is inhibited. The sensitivity period begins. BDNF release from pyramidal cells is necessary for long-term enhanced induction, dependent on visual input, increased BDNF production, early onset of short-term receptive phase after eye opening, rapid inhibition of BDNF production, and early onset of receptive phase. Susceptibility period begins and ends, susceptibility period increases and ends, susceptibility period increases and ends, susceptibility period controls, and visual response depends on the maturity of the host.