Letter

神経生物学:初期皮質カラムネットワークを駆動する機構の発生中の迅速な切り換え

Nature 439, 7072 doi: 10.1038/nature04264

未成熟な大脳皮質は、パターンを持った感覚入力によって活性化を受けるはるか以前に、局所的なニューロン集団をなすよう自己組織化する。哺乳類新生仔の皮質原基では、電気的または化学的シナプス結合を通じて、自発的にもしくは伝達物質依存性の受容体の活性化により、ニューロンどうしが集合する。しかし、発生初期の皮質のこの自己組織化過程の基盤となるニューロンネットワークと細胞機構については、完全に解明されているわけではない。本論文では、未成熟マウスの大脳皮質の無傷のin vitro標品で、ベータ振動数領域で伝播するネットワーク振動によって、ニューロンが局所集団として機能的に共役していることを示す。マウス新生仔では、この活動は無傷なサブプレートを必要とし、ギャップ結合により皮質カラム内で強く同調している。出生後第1週の末にサブプレートが発生過程で消失すると、未成熟皮質ネットワーク中のNMDA(N-メチル-D-アスパラギン酸)受容体の活性化がこの皮質カラムパターンの形成に必須となる。今回の発見は、皮質ネットワークが発生の短い期間内に、サブプレートによって駆動されるギャップ結合共役型のシンシチウムからNMDA受容体を介して機能するシナプスネットワークに切り替えつつ、同調性振動活動を生み出していることを示している。この活動が皮質のカラム構造発達に必要な初期の機能的鋳型として機能する可能性がある。

目次へ戻る

プライバシーマーク制度