大脳皮質ＶＩＰ陽性抑制性細胞の入出力に関する形態学的解析

大脑皮层VIP阳性抑制细胞输入和输出的形态学分析

• 批准号: 13J01992
• 负责人: 孫 在隣
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J01992/
• 关键词: VIP抑制抑制性細胞; 大脳皮質; アデノ随伴ウイルスベクター; VIP陽性細胞; 大脳新皮質抑制性細胞; 遺伝子改変動物; ウイルスベクター

大脳皮質VIP陽性抑制性細胞は、現在他の種の抑制性細胞を抑制する、つまり脱抑制することで、皮質内局所回路の活動性を上昇させる役割を担っていることが近年分かり、注目されている。そのことから、VIP細胞への入出力様式を紐解くことで、皮質内局所の活動性制御の理解が進むものと考え、双極細胞と呼ばれるVIP細胞の樹状突起の形状を加味した高解像での解析を、第一次体性感覚皮質バレル野において行った。まず、本研究では、VIP細胞の可視化のために神経細胞特異的・強発現型のウイルスベクターを開発した。これにより従来法では困難であったVIP細胞の遠位樹状突起までも明瞭に可視化することに成功した。このウイルスベクターは本研究のような形態解析の他にも光遺伝学等に応用が期待される。VIP細胞への入力解析について、VIP細胞を駆動する興奮性入力は遠位樹状突起に入っていた。本研究でVIP細胞樹状突起を完全に再構築したところ、第1層に伸びる樹状突起が特に発達していることが分かっており、他領野からの皮質投射や、非中継核からの視床投射によりVIP細胞が駆動されることが分かった。さらに、抑制性入力については、遠位樹状突起はSOM細胞、傍細胞体はPV細胞により抑制を受けていることが分かり、これは興奮性錐体細胞への抑制支配と同様であった。VIP細胞の樹状突起は、遠位樹状突起と傍細胞体コンパートメントで後シナプス計算処理が異なることが分かっており、上記のコンパートメント毎に異なる前シナプス入力は、後シナプスでダイナミックな計算処理を施されることも推察された。さらに、VIP細胞はバレル野のセプタと呼ばれる領域に好んで出力していることも判明し、皮質局所回路の活動性上昇に特化した軸索展開をしているものと推察された。これらのVIP細胞への入出力解析から、VIP細胞は脱抑制回路を介して皮質局所回路の活動性制御に適した形態をしていると考えられた。

VIP-positive inhibitory cells in the cortex of the brain inhibit, de-inhibit, and increase the activity of cortical local circuits. The study of the regulation of the activity of the inner cortex of the VIP cells and the analysis of the dendritic processes of the bipolar cells In this study, the visualization of VIP cells and the development of neurocyte-specific and strong vip cells were investigated. This method is very difficult to visualize. The distal dendrites of VIP cells are very visible. This study is aimed at morphological analysis and other applications in optical genetics. VIP cells are stimulated by the entry force, and VIP cells are stimulated by the entry force into the distal dendrites. In this study, VIP cell dendrites were completely reconstructed, and the first layer of dendrites was extended to the middle of the brain. In addition, the inhibitory effect on SOM cells and PV cells was also observed in the apodendroid process. VIP cell dendrites, distal dendrites, and paracellular bodies are processed in different ways before and after the initiation of the process. In addition, VIP cells are able to detect the increase in activity of cortical circuits, especially axonal expansion. The analysis of VIP cells 'input force and the investigation of VIP cells' activity regulation in cortical circuits

项目成果

マウス第一次体性感覚野VIP陽性抑制性細胞に対する興奮性・抑制性入力の形態学的解析

小鼠初级体感皮层 VIP 阳性抑制细胞的兴奋性和抑制性输入的形态学分析

• 发表时间: 2015
• 作者: 孫在隣;岡本慎一郎;金子武嗣;日置寛之
• 通讯作者: 日置寛之

Excitatory and inhibitory inputs to vasoactive intestinal polypeptide-positive neurons in the mouse primary somatosensory cortex.

小鼠初级体感皮层血管活性肠多肽阳性神经元的兴奋性和抑制性输入。

• 发表时间: 2014
• 作者: 孫在隣;日置寛之;岡本慎一郎;金子武嗣
• 通讯作者: 金子武嗣

マウス大脳皮質ソマトスタチン陽性抑制性細胞の一部はプレプロダイノルフィンを産生する

小鼠大脑皮层中的一些生长抑素阳性抑制细胞产生前强啡肽

• 发表时间: 2013
• 作者: 遜在隣;日置寛之;岡本慎一郎;金子武嗣
• 通讯作者: 金子武嗣

Preprodynorphin-Expressing Neurons Constitute a Large Subgroup of Somatostatin-Expressing GABAergic Interneurons in the Mouse Neocortex

表达前强啡肽的神经元构成小鼠新皮质中表达生长抑素的 GABA 能中间神经元的一大亚群

• DOI: 10.1002/cne.23477
• 发表时间: 2014
• 期刊: The Journal of Comparative Neurology
• 作者: Jaerin Sohn;Hiroyuki Hioki;Shinichiro Okamoto;and Takeshi Kaneko
• 通讯作者: and Takeshi Kaneko

Preprodynorphin-expressing Interneurons Constitute a Subpopulation of Somatostatin-positive Neurons in the Mouse Primary Somatosensory Cortex.

表达前强啡肽的中间神经元构成小鼠初级体感皮层中生长抑素阳性神经元的亚群。

• 发表时间: 2013
• 作者: 遜在隣;日置寛之;岡本慎一郎;金子武嗣
• 通讯作者: 金子武嗣