視床皮質接続の形成におけるサブプレートニューロンの要件

成人大脳皮質の層4のニューロンは、視床からの主要な上昇入力を受け取ります。しかし、開発では、視野軸索が標的層4ニューロンが皮質プレートに移動するずっと前に、適切な皮質領域に到着します。軸索は蓄積し、皮質プレートに侵入する前に数週間、サブプレートの下のゾーンで待ちます。サブプレートは、終末脳脳の最初のミタチスのニューロンを含む一時的なゾーンです。これらのニューロンは、他の皮質ニューロンのかなり前に成熟し、視床軸索が上にある皮質プレートに成長した後、細胞死によって消滅します。成長する視床皮質軸索とサブプレートニューロンの近接性は、通常の視床皮質発達に重要な相互作用に関与している可能性があることを示唆しています。ここでは、発達の初期に、視覚皮質の下にあるサブプレートニューロンの削除が、視床の外側geniculate核からの軸索が、通常の標的である視覚皮質を認識して神経支配することを防ぐことを示します。サブプレートニューロンが存在しない場合、標的層4ニューロンの存在にもかかわらず、視覚皮質の過去の白質では横方向の膝状核軸索が成長し続けます。したがって、視床皮質軸索による適切な皮質標的選択には、一時的なサブプレートニューロンが必要です。

The neurons of layer 4 in the adult cerebral cortex receive their major ascending inputs from the thalamus. In development, however, thalamic axons arrive at the appropriate cortical area long before their target layer 4 neurons have migrated into the cortical plate. The axons accumulate and wait in the zone below the cortical plate, the subplate, for several weeks before invading the cortical plate. The subplate is a transient zone that contains the first postmitotic neurons of the telencephalon. These neurons mature well before other cortical neurons, and disappear by cell death after the thalamic axons have grown into the overlying cortical plate. The close proximity of growing thalamocortical axons and subplate neurons suggests that they might be involved in interactions important for normal thalamocortical development. Here we show that early in development the deletion of subplate neurons located beneath visual cortex prevents axons from the lateral geniculate nucleus of the thalamus from recognizing and innervating visual cortex, their normal target. In the absence of subplate neurons, lateral geniculate nucleus axons continue to grow in the white matter past visual cortex despite the presence of their target layer 4 neurons. Thus the transient subplate neurons are necessary for appropriate cortical target selection by thalamocortical axons.