ネズミのバレル皮質の発達中のデンドリティック・スパインの経験に依存した可塑性 in vivo

科学分野:

• 神経科学は神経科学である.
• 発達神経科学とは
• 細胞神経科学は細胞神経科学である.

背景:

• 皮質の可塑性,つまり脳の再編成能力は,発達に不可欠です.
• ニューロンの構造の変化が,この可塑性の根底にあると仮定されています.
• dendritic spines と filopodia は,シナプス性可塑性に関与する重要な神経構造です.

研究 の 目的:

• ネズミのバレルの皮質の発達におけるデンドリット状の棘とフィロポディアの構造的ダイナミクスを調査する.
• 感覚経験がこれらの神経突起の運動性に影響するかどうかを判断する.
• 構造的可塑性と機能的受容フィールドチューニングの関係を探求する.

主な方法:

• タイムラップの2フォトン顕微鏡を用いて,ネズミの皮質の2/3の層にあるピラミッド型のニューロンを画像化しました.
• 特定の動物群の感覚的欠乏を誘発するために,ヒゲのトリミングが行われました.
• 突起の動力学,密度,長さ,形状の分析が行われました.
• 層2/3のニューロンの受容場調節が評価されました.

主要な成果:

• dendritic spines と filopodia は高度な運動性を示し,出現し,消失し,形状を急速に変化させました.
• 産後11〜13日の頃の感官剥奪 (ひげのカット) は,突起の運動性を約40%大幅に低下させた.
• この効果は,重要な発達期に特異的であり,若い動物や年老いた動物には有意な影響はなかった.
• 胡须の剪定は,棘やフィロポディアの密度,長さ,形状を変化させなかった.
• 臨界期間の感覚的欠乏は,層2/3の受容領域の調節が劣化することにつながった.

結論:

• 感覚経験は,重要な発達窓の間,デンドライトの構造的な可塑性を積極的に駆動します.
• 観察された神経突起運動の変化は,経験に依存した皮質の可塑性の重要な構成要素です.
• dendrites のこの構造的可塑性は,感覚入力への応答として神経回路の機能的再編成の基礎にある可能性が高い.