神経科学：複数の感覚モダリティーに共通する、感覚経路の発生および可塑性の遺伝的枠組み

個々の感覚器官からのモダリティー特異的な感覚入力は、新皮質の各領域で並行して処理される。それぞれの感覚モダリティーでは、入力は皮質–視床–皮質ループをたどり、このループでは、「一次」の外受容性視床核が末梢の入力を一次感覚野へと送り、次にこれが「高次」の視床核へと投射されて二次感覚野に届けられる。この保存された回路モチーフから、複数の感覚モダリティーにわたって共通した遺伝的プログラムが存在する可能性が示唆される。今回我々は、マウスの一次核と高次核が、それぞれ異なる感覚モダリティーに関連しているにもかかわらず、体性感覚経路、視覚経路、および聴覚経路のいずれでも遺伝的に相同であることを示す。また、末梢からの入力を消失させると、高次型の転写プログラムが誘導され、入力が失われた一次核への高次からの下降的な皮質入力のつなぎ替えが起こることから、一次核の転写特性および接続性に対する末梢入力依存的な制御が見いだされた。これらの知見は、保存された発生プログラムによって、異なる感覚モダリティー全体にわたり保存された回路モチーフが確立されるという、感覚経路の設計と可塑性に関する入力依存的な遺伝学的論理が存在することを明らかにしている。

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