「体性感覚野における機能的皮質内結合の非対称性」

 

  安島綾子 先生  理化学研究所・脳科学総合研究センター・視覚神経回路モデル研究チーム

 

 触覚認識のメカニズムを理解する事を目指し、個体レベルで、内因性シグナルによる光計測法を用いて頬髭刺激時の皮質活動をモニターし、@2本の隣り合った髭への刺激タイミングによって皮質活動の強さに違いのある事、A@の皮質活動の強さ調節に皮質内抑制性神経回路が関わっている事、B同列内の2本の髭への刺激タイミングの違いによる皮質活動差は、列が異なる2本の髭では見られない事を明らかにした。以上3つの現象に関わる皮質内神経回路を詳細に調べるため、生きた状態でバレル構造が可視化できる2種類の脳スライス作成方法を確立した(バレル一列を含む脳スライスとバレル列に垂直な脳スライス)。この2種類の脳スライスを用い、2/3層の錐体細胞から隣接する2/3層刺激に伴ったシナプス電位を記録することによって、バレル列に沿った方向とバレル列に垂直な方向での皮質内水平結合の強さ・長さを比較した。興奮性及び遅い抑制性を介したシナプス結合はバレル列内に局在し、早い抑制を介した結合は列内・列間とも差が見られず等方的であった。記録した錐体細胞の樹状突起は、バレル列に沿って長く伸びている事を発見した。外界探索時に髭を前後に動かすwhisking行動の方向と同じ方向に髭列が伸びている事を考え合わせると、同列内の髭への刺激タイミングが外界触覚認識において重要であり、バレル列内の皮質内神経結合がより発達していると考えられる。


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