ブロードマン脳地図形成の分子メカニズム
【研究キーワード】
大脳皮質 / 領野 / 発生 / ニューロン / パターニング / ブロードマン脳地図
【研究成果の概要】
近年の神経発生研究の進展により、大脳皮質の層特異的な神経回路の形成を担う分子やその作用機序が明らかになってきたが、大脳皮質の進化において表面積の増加とともに数が増大し、脳の機能局在をあらわす領野の構築メカニズムについてはこれまで不明な点が多く残されてきた。本研究はブロードマン領野の細胞構築の形成メカニズムを明らかにするために、発生期大脳皮質の領野特異的細胞に発現する分子群の機能に焦点をあて、哺乳類特有の脳地図を解読することで大脳皮質神経回路の情報処理特性と動作原理を解明することを目的としたものである。今年度は大脳皮質神経幹細胞が増殖期から分化期に移行するタイミングで一過的に発現上昇するNeurog2に着目し、時系列の異なる細胞群の抽出を行うためにNeurog2の誘導型Cre組み換え酵素(CreER)のノックインマウスを用いた細胞系譜解析とタモキシフェンによるCreの時期特異的活性化を行った。同一時間に生み出される神経前駆細胞の動態をタイムラプスイメージングにより可視化することで、大脳皮質の異なる神経細胞サブタイプの経時的な細胞の分化・配置パターンについて解析した。また細胞移動から樹状突起形成までの過程を四次元的に捉え、これまで関連性が不明であった胎生期における神経前駆細胞と分化後の領野特異的細胞特性の発現のタイミングを明らかにした。これらの結果より、大脳皮質の領域特異的ニューロンの性質が細胞周期離脱後の早い時期で決定される可能性が新たに示された。
【研究代表者】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【配分額】14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)