指運動の生後発達にともなう神経回路変化の解明

阐明与出生后手指运动发育相关的神经回路变化

• 批准号: 18700387
• 负责人: 肥後 範行
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18700387/
• 关键词: 幼児発達; 運動皮質; 巧緻動作; 運動訓練; 精密把握; リハビリテーション; 遺伝子発現; 皮質脊髄路; 幼児; 霊長類; 脊髄

人を含めた霊長類の生後発達過程において,手指の巧緻動作の発達は比較的遅いことが知られており,第一次運動野から脊髄運動ニューロンへと至る単シナプス性経路(皮質運動神経投射)が生後に形成されることがその発達の構造的基盤となっていると考えられている。しかし,脳内神経回路の変化に関してはこれまであまり注目されてこなかった。手指の動作発達の基盤となる脳内神経回路変化を明らかにするために,神経突起の構造変化にかかわる神経成長関連タンパクに着目し,その発現をニホンザルおよびアカゲザルにおいて調べた。具体的には,生後2日,1週間,1-6ヶ月,および成熟個体の運動関連領野において,シナプス前膜に存在する神経成長関連タンパクであるGAP-43の遺伝子発現をinsitu ハイブリダイゼーション法により明らかにした。その結果,GAP-43の発現は生後数ヶ月の運動皮質(第一次運動野,運動前野,補足運動野)において一過性に上昇することが明らかになった。発現の上昇は皮質運動神経投射の起始する5層の大型錐体細胞だけでなく,主として皮質間結合を担う3層の錐体細胞においてもみられた。さらにGAP-43の運動関連領野,特に運動前野腹側部における遺伝子発現は,実験的に脳損傷を作成したのちの運動機能回復にともなっても上昇することが明らかになった。これらの結果から,GAP-43の関わる神経回路形成が生後数ヶ月の運動皮質内で生じ,これが手指の巧緻動作が発達するための神経基盤となっている可能性を示すものである。また脳損傷後の運動機能回復と生後発達とは共通のメカニズムがあることが推測される。

The postnatal development process of human beings, including long and long categories, refers to the development of dexterous movements of fingers. The first movement field, ridge and spine movement, refers to the development of sexual circuits (cortical motor neural projection). The inner circuits of the brain are transformed, and attention is drawn to them. The movement of the finger reaches the base plate, the inner nervous circuit changes, the structure of the nervous process changes, the nervous growth is related to the eye, the occurrence of the finger movement reaches the base plate, the structure of the nervous process changes, the structure of the nervous process changes, the structure of the nervous system changes, the structure of the finger movement changes, the finger movement changes, the structure of the finger movement changes, the structure of the finger movement changes, the finger movement changes, the structure of the finger movement changes. Specifically, at 2 days, 1 week, 1 -6 months after birth, there are motor related fields in mature individuals, and there are GAP-43 gene expression in the promembrane of mature individuals. As a result,GAP-43 appeared several months after birth and transiently increased in the motor cortex (first motor field, premotor field, and complementary motor field). The first five layers of large pyramidal cells in the ascending cortical motor neuron projection are divided into three layers, and the main cortical junction is divided into three layers. In the GAP-43 motion-related field, the gene was found in the ventral part of the motion-related field, and the motor function of the GAP-43 was restored. As a result,GAP-43 is involved in the formation of a neural circuit that occurs in the motor cortex several months after birth, and the possibility of the formation of a neural circuit in the motor cortex that results in the development of finger dexterity is shown. The recovery of motor function after injury, development after birth and common development after injury are predicted.

项目成果

Expression of protein kinase-C substrate mRNA in the motor cortex of adult and infant macaque monkeys

• DOI: 10.1016/j.brainres.2007.07.054
• 发表时间: 2007-09-26
• 期刊: BRAIN RESEARCH
• 影响因子: 2.9
• 作者: Higo, Noriyuki;Oishi, Takao;Hayashi, Motoharu
• 通讯作者: Hayashi, Motoharu