Development, plasticity, and its critical period of the corticospinal synapses

皮质脊髓突触的发育、可塑性及其关键期

• 批准号: 23300141
• 负责人: SAKURAI Masaki
• 金额: $ 8.99万
• 依托单位: Teikyo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23300141/
• 关键词: 皮質脊髄投射; シナプス除去; 神経回路発達; NR2B型NMDA受容体; 臨界期; 皮質脊髄路; 皮質脊髄シナプス; NMDA受容体; 越シナプス性神経標識; 光遺伝学; 可塑性; GluiN2B; ChR2; GluN2B

We found corticospinal (CS) synapses were formed at first diffusely in the spinal gray matter, but later, the ventral part was eliminated in an NMDA receptor – dependent manner. We showed there was critical period (7-12 DIV) in this activity-dependent developmental plasticity. In the present studies we revealed that the ending of this critical period is determined by the developmental shift of dominant NMDA receptor subtype, from 2B to 2A. Moreover, the manipulation which elevated 2B subtype prolonged the critical period. Furthermore, we showed in vivo rodents that CS axons made direct synaptic contact with spinal motoneurons innervating distal forelimb muscles, although rodent motoneurons are known to receive no direct synapses from CS axons. These CS-motoneuron synapses might be eliminated during development. This would be an excellent in vivo target for studies of the developmental plasticity at the cellular and molecular level.

我们发现皮质脊髓（CS）突触最初在脊髓灰质中弥漫性形成，但随后腹侧部分以NMDA受体依赖的方式被消除。我们发现，在这种活动依赖的发育可塑性中存在一个关键期（7-12 DIV）。在目前的研究中，我们发现，这一关键时期的结束是由显性NMDA受体亚型的发展转变，从2B到2A。升高2B亚型的操作延长了临界期。此外，我们在体内啮齿动物中表明，CS轴突与支配远端前肢肌肉的脊髓运动神经元直接突触接触，尽管已知啮齿动物运动神经元不会从CS轴突接收直接突触。这些CS-运动神经元突触可能在发育过程中被消除。这将是在细胞和分子水平上研究发育可塑性的一个很好的体内靶点。

项目成果

ブレインサイエンスレビュー2013

脑科学评论 2013

• 发表时间: 2013
• 作者: 大野孝恵;前田仁士;村部直之;上山勉;吉岡昇;三品昌美;桜井正樹;大野孝恵;大野孝恵
• 通讯作者: 大野孝恵

Slow, stable, and long-distance retrograde movement of synaptophysin-positive puncta along axons in corticospinal slice coculture

皮质脊髓切片共培养中突触素阳性点沿轴突缓慢、稳定、长距离逆行运动

• 发表时间: 2013
• 作者: Yoshioka N;Isoo N;Murabe N;Kameda H;Takahashi I;Sakurai M
• 通讯作者: Sakurai M

Quantitative analysis corticospinal axon terminals in the cervical enlargement of the mouse during development

发育过程中小鼠宫颈增大中皮质脊髓轴突末端的定量分析

• 发表时间: 2013
• 作者: Murabe N;Sakurai M
• 通讯作者: Sakurai M

頸髄・腰髄および両者の灰白質に投射する皮質脊髄路細胞の幼若期と成熟期の分布:蛍光ビーズを用いた逆行性二重標識

投射到颈椎和腰椎脊髓及其灰质的皮质脊髓束细胞的未成熟和成熟分布：使用荧光珠的逆行双标记

• 发表时间: 2011
• 作者: 上山勉;ほか2名
• 通讯作者: ほか2名

Developmental decline of 2B subunit-containing NMDA receptors is essential for closing the critical period plasticity window in mouse corticospinal synapses

含有 2B 亚基的 NMDA 受体的发育衰退对于关闭小鼠皮质脊髓突触的关键期可塑性窗口至关重要

• 发表时间: 2011
• 作者: Ohno;T.;et al
• 通讯作者: et al