バレル形成と可塑性におけるニューロトロフィンの役割

Brain-derived neurotrophic factor requirement for activity-dependent maturation of glutamatergic synapse in developing mouse somatosensory cortex.

高次脳機能を担う神経回路は遺伝子プログラムによるアプリオリな設計と個体の経験による神経活動依存的な可塑性機構で彫琢される。われわれは神経回路形成過程をこの両者の相互作用として理解することを目指し研究を行ってきた。とくに，ニューロトロフィンは神経活動の時空間的なパターンをシナプスの結合度と効率性の程度に変換する過程を媒介する因子として重要であると考えられているが，どのようにしてシナプスの結合性や効率性を制御しているのかに関してはまだ多くの点が不明である。そこで，われわれはBDNFのノックアウトマウスを用い，視床―皮質回路を含む脳スライスについて電気生理学的ならびに膜電位感受性色素を用いた光学的計測を行い，BDNFがグルタミン酸作動性シナプスの時空間的発達に必要であることを明らかにした。

The maturation of cortical circuitry critically depends on experience. Recently, a model of silent synapse hasbeen proposed as a mechanism of activity-mediated transition of immature synapse to mature synapse. It is notclear, however, how activity could regulate this transition. Here we show the evidence that endogenous brain-derived neurotrophic factor (BDNF) is required for the maturation of glutamatergic synapse in developing mousesomatosensory cortex using the field potential recordings and optical recording with a voltage-sensitive dyeapplied to thalamocortical slice.