《大腦皮質分子層內神經突觸環路的發育》是依託復旦大學，由禹永春擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：大腦皮質分子層內神經突觸環路的發育
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：禹永春
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
大腦皮質分子層位於大腦皮質最外側（Layer 1），是由胚胎期新腦皮層上的邊緣層發育而來。大腦皮質的分子層主要由Cajal-Retzius細胞和GABA能的中間神經元組成。分子層不僅與大腦皮層其它區域投射來的神經元有突觸聯繫，在分子層內神經元之間也形成複雜的神經環路系統，這些神經環路對整個大腦皮質突觸發育、腦皮質神經環路功能的穩態平衡以及腦皮質的信息加工處理都發揮著關鍵作用。在本研究中，我們套用多通道膜片鉗、微電極胞內染色、神經藥理學並結合各種分子生物學技術，在亞細胞水平、細胞水平和神經網路水平上，多層次地對分子層內各類神經元之間突觸聯繫的發育進行研究。我們擬系統地闡明：（1）在大腦皮質不同發育期分子層神經元的各類分子表達；（2）分子層內各類神經元間突觸環路發育的特性；（3）電突觸體對分子層內各類神經元間化學性突觸環路發育的影響。
結題摘要
大腦皮質分子層位於大腦皮質最外側（Layer 1），是腦皮層中最先形成以及突觸發生最先發生的皮層。研究表明分子層中的神經元在皮層的發育，突觸的整合以及信息的傳遞中具有重要作用，這些研究主要集中在發育較成熟的動物中。目前對於在腦皮層發育過程中分子層中神經元特性的改變以及分子層內神經元之間的突觸環路聯繫的發育仍然未知。 本課題創新點在於首次發現或揭示了：(1)分子層內兩種不同類型的神經元（Cajal-Retzius細胞和中間神經元）的細胞密度的動態變化，96% Cajal-Retzius細胞在出生頭兩周內凋亡，中間神經元的密度只在出生後第一周降低；(2) Cajal-Retzius 細胞的形態學發育變化，在小鼠出生第五天(P5) 後，Cajal-Retzius 細胞形態趨於退化；(3)確定了分子層內中間神經元的分子亞型(至少六種)以及各亞型在發育中表達的變化；(4)從動作電位的發放上，中間神經元可分為兩種亞型：延遲發放類神經元( late - spiking neurons)和串發放類神經元(burst- spiking neurons)，且這兩種亞型傾向表達不同的中間神經元分子標記物；(5)延遲發放類神經元和串發放類神經元的在出生後前兩周電生理特性和形態學分別發育完成；(6)中間神經元之間的電突觸聯繫最早在P5出現，且隨著發育不斷增加；(7) 延遲發放類神經元之間的電突觸和化學突觸聯繫均比其與串發放類神經元之間的聯繫高，同時高於串發放類神經元之間的聯繫。 總之，在本項目中，我們系統地闡明了在分子層內各種神經元的早期發育變化，Cajal-Retzius 細胞不斷凋亡和退化，中間神經元在出生後的兩周內在分子表達、電生理特性以及形態學上不斷趨於成熟。另外，我們揭示了發育早期分子層內中間神經元間突觸微環路的特點以及發育改變。我們的研究結果將有助於研究分子層在皮層網路中的作用。
