神経活動に依存したスクラップアンドビルドによる大脳長距離神経回路の形成

 

研究代表者
・田川義晃（鹿児島大学 医歯学総合研究科・教授）

高次の機能を生み出す脳の神経回路は、発達時に成長と退縮のダイナミックなプロセスを経て形成される。本研究は、右半球と左半球で処理された情報の統合に欠かせない、大脳の代表的な長距離神経回路である脳梁神経回路をモデルとして用いて、発達期の形成のダイナミックなプロセス、及び神経活動に依存した形成機構の解明をめざす。脳梁回路は神経回路形成のよいモデルであり、マウスにおいては生後2週までに形成される。これまでの研究で、特に生後2週は軸索の成長、分枝、退縮がダイナミックに起こる時期であり、神経活動が重要な役割を担う時期であることを明らかにしてきた。脳梁回路の形成・機能の障害はさまざまな脳疾患に付随する。脳梁神経回路の形成機構を最先端の脳のイメージング技術と神経活動操作技術で明らかにすることをめざす本研究は、そのような脳疾患研究の基礎となることが期待できる。

 

論文

Bando Y, Irie K, Shimomura T, Umeshima H, Kushida Y, Kengaku M, Fujiyoshi Y, Hirano T, & Tagawa Y.
Control of spontaneous Ca²⁺ transients is critical for neuronal maturation in the developing neocortex.
Cerebral Cortex 26: 106-117 (2016)

Hagihara K, Murakami T, Yoshida T, Tagawa Y & Ohki K.
Neuronal activity is not required for the initial formation and maturation of visual selectivity.
Nature Neuroscience 18: 1780-1788 (2015).

田川義晃
自発神経活動と視覚系神経回路のスクラップ＆ビルド
生体の科学（医学書院） 70(1): 23-27 (2019)