マウス前頭前野の構造組織

広範な研究にもかかわらず、PFCを構成するものについては多くの混乱があります。この混乱は、pfcが種間で巨大な変化を示すという事実によるものです。 この変化はPFCの第一次部品を定義するのにcytoarchitectureおよび結合性、粒状の地帯の特に存在または不在のような標準的な解剖規準を使用することを困難に マウスPFCの細胞構造学的記述は、Rose（Rose、1929）によって最初に文書化された。 ローズは脳梁の大鉗子に背側皮質と吻側皮質をか粒と無か前中心皮質（ｒｅｇｉｏ ｐｒｅｃｅｎｔｒａｌｉｓｇｒａｎｕｌａｒｉｓと無か）に分割した。 内側壁は二つの辺縁部に分かれていた。 Ｒｈｉｎａｌ割れ目より上の前頭皮質の腹外側側面は無か島皮質と同定された。 アルビノラットでは、Krieg(1947)は前頭皮質内の六つの領域を同定し、ローズの描写のいくつかに問題を抱えていた(Krieg,1947)。 彼は、ローズの前頭前頭の領域内で運動前極域と前頭極域を区別することを可能にする細胞構造の違いがあると主張した。 彼はまた、皮質の背側からrhinal裂までを二つの領域に分けた。 数年後、Caviness(1975)はマウスの新皮質を再検討し、Kriegの細分化のいくつかを拒否した。 Cavinessは、マウスPFC全体で細胞と繊維の分布がかなり均質であることを理由に、彼はフィールド6と呼ばれる単一の領域に前頭皮質の大部分を含みました.前頭領域内では、彼は半球間裂の背側縁に皮質の狭いストリップを区別しました(フィールド8),前頭皮質と運動皮質の間の別の狭いストリップ(フィールド4),そして、彼はフィールド10と11と呼ばれるrhinal裂傷の上の皮質の二つの側方領域(Caviness,1975). マウスや他の種における前頭領域の描写に関する神経解剖学者の間のこのような不一致は、純粋に細胞構造の記述に基づく前頭皮質の区分は信頼性が低いという一般的な一致につながった。 ヒトおよびヒト以外の霊長類では、逆行性細胞変性研究は、視床の霊長類中背側（MD）核の細胞構造的に異なる部分と前頭顆粒皮質の制限された部分との間の地形を明らかにした（Akert and Hartmann-von Monakow、1980）。 すぐに、マウスおよび他のげっ歯類におけるPFCの領域を分離するためのMD視床核の主要な投影が、前頭前野皮質ゾーンを特定する信頼できる方法であ

Nissl製剤のみに基づいて、マウスのMD視床核の境界は、均質な細胞構造のために容易に区別されないが、いくつかの試みがなされている（Slotnick and Leonard、1975;Caviness、Jr.and Frost、1980）。 しかし、Leonard(1969)は、ラットの前行性追跡法を用いて、pfcの異なる領域への軸索突起に基づいて、中頭側視床核(MD)の中央および末梢領域を明確にすることができることを観察した。したがって、ラットでは、MDの内側部分がpfcの内側壁に投影され、prl(prelimbic)、il(infralimbic)、およびmo(rostral medial orbital)皮質を含む。 MD視床の中央の細分は、腹側無顆粒島（AIV）皮質背側からrhinal fisureに突出する。 MD視床の外側部分は、前帯状皮質（Cg1–Cg2）ならびに眼窩皮質の外側および腹側の区分に繊維を送る（Groenewegen、1988;KrettekおよびPrice、1977;Leonard、1969）。 マウスのＭＤ投影は、ラットのように詳細にマッピングされていないが、同じ一般的な組織が存在するようである（Ｇｕｌｄｉｎ ｅ ｔ ａ ｌ．, 1981). 重要なことに、マウスの前頭前野皮質野は、ＭＤからの視床線維によって排他的に供給されるのではなく、視床核の前内側（Ａ Ｍ）群からの入力も受ける（Ｇｕｌｄｉｎ ｅ ｔ ａ ｌ． ら、１ ９ ８ １）ラットの場合と同様である（Ｄｉｖａｃ ｅ ｔ ａ ｌ． ら，１ ９ ７ ８；Ｍａｔｓｕｄａ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2001).

最近の研究は、PFCの異なる皮質層で差動的に発現するタンパク質を同定するために、様々な抗体を用いた免疫細胞化学的アプローチに焦点を当てて 例えば、錐体細胞の特定の集団は、その非リン酸化状態で神経フィラメントサブユニットＨを認識するモノクローナル抗体ＳＭＩ−３ ２を用いて同定することが ニューロフィラメント発現のパターンは、SMI-32前頭皮質の皮質領域を描写するための貴重なマーカーになり、皮質層の間で変化する。 ＳＭＩ−３ ２発現は、霊長類において首尾よく使用されている（Ｐｒｅｕｓｓ ｅ ｔ ａ ｌ． ら、１ ９ ９ ７）、ｒａｔｓ（Ｖａｎ Ｄ Ｅ Ｗｅｒｄ ｅ ｔ ａ ｌ．,2008)そして最近、マウスと私たち自身の研究室で.

図30.図1は、Nissl物質およびSMI-32について染色された切片に重畳されたマウス前頭皮質の描写を示す。 無顆粒島区域AIDおよびAIVはSMI-32のための弱い汚損を示します。 SMI-32では、マウスのII層、V層、VI層では、ラットの場合と同様に、側方眼窩（LO）領域が非常に密に汚れています

図30.1。 Nissl（AおよびC）またはSMI-32（BおよびD）で染色された1つの半球マウス脳の冠状切片に重畳された前頭前野の描写。 (A–B) and (C–D) are located approximately 2.3 mm and 1.94 mm anterior to bregma respectively.

Abbreviations: AcbSh, nucleus accumbens shell; AID, dorsal agranular insular cortex; AIV, ventral agranular insular cortex; Cg1, dorsal cingulate cortex; DI, dysgranular insular cortex; fmi, forceps major of the corpus callosum; Fr3, frontal area 3; IL, infralimbic cortex; LO, lateral orbital cortex; M1, primary motor cortex; M2, secondary motor cortex; MO, medial orbital cortex; Pir, piriform cortex; PrL, prelimbic cortex; S1, primary somatosensory cortex; VO, ventral orbital cortex.P>

図30.2. Nissl（CおよびD）およびアセチルコリンエステラーゼ（AおよびB）について染色されたマウス脳の水平切片に重畳された前頭前野の描写。 図30.1と同様の凡例。 （Ａ〜Ｃ）および（Ｂ〜Ｄ）は、それぞれ約２．p>

(Van De Werd et al., 2008). VOとLO間のボーダーはSMI-32汚されたセクションで非常に明確である; ＩＩＩ層の染色はＶＯで消失し，深い層はＬＯよりも密に染色されなかった。 再び、マウスはこの点でラットによく似ています。 ラットでは、一部の研究者は、VOの領域をlo領域とは異なる腹外側軌道領域（VLO）に分割する（Van De Werd et al. ら，２ ０ ０ ８；Ｒｅｅｐら，２ ０ ０ ９．, 1984). この区別は、マウス脳のＮｉｓｓｌ染色またはＳＭＩ−３ ２染色切片では明らかではない。 Ｎｉｓｓｌ染色切片では，暗いクラスター化層ＩＩはＶＯの外側部分の層ＩＩＩとよく区別され，内側にはあまり区別されない。 しかし、移行は緩やかであり、VLOとLOの間には明らかな境界はありません。 ラットでは、同様に、様々な神経化学マーカーについて染色された切片に明確な境界はない（Paxinos et al., 1996).

内側壁では、内側眼窩領域（MO）はSMI-32では染色が不十分であるという点でVOに似ていますが、ラット（Uylings and van Eden、1990）と同様に、MO層IIのNissl染色細胞は層IIIと明確な境界 前辺縁領域（Ｐｒｌ）は吻側に背側からＭＯ，尾側に背側から前辺縁下（Ｉ ｌ）に位置する。 Ｐｒｌの第ＩＩ層はＭＯよりも狭く明瞭であり，Ｎｉｓｓｌでは暗色に染まっている。 ラットと同様に、マウスのPrLのiii層細胞はよく離れて配置され、III層の軽い外観はMOとPrLの境界をマークします。 帯状皮質（Cg1）の最も吻側部分は背側からPrLである。 その深い層は、PrLよりも多くのSMI-32染色を示しています。 Ｎｉｓｓｌ染色切片では、それは、暗染色された細胞のほぼ単線に狭小化する第ＩＩ層によってマークされる。

アセチルコリンエステラーゼ（AChE）染色は、前頭皮質領域を区別するために使用されている。 マウスの脳のPrL領域は、それが周囲のneuropilから際立っている痛み染色されたセクションで非常に明白です。 PrL領域のほとんどは、特に層IIIでは、周囲の領域よりも暗く染色します。 Cg1では、層VIは痛みで適度に暗い汚れますが、層間の階調は明確に定義されていません。 Nissl染色では、Cg1の層IIはPrLよりも狭い。 さらに、Ｃｇ１層ＩＩＩ中の細胞は、Ｐｒｌ中の細胞よりも小さい。 PrLの尾側では、MOは腹側に収縮し、ILはその上に現れる。 MOとLOは両方ともAChEに非常に弱い汚れとしてAChEで区別されません。 VOは、特に深い層では暗くなります。 無顆粒島皮質は、III層およびより深い痛みのための適度に濃密な染色によってマークされる。 層1と層2はわずかに染色されます。

新生児マウスの前頭皮質における遺伝子発現のマーカーは、成体マウスの細胞構築および神経化学マーカーに基づく前頭皮質の細分化と相関するパター 特定の領域に特異的なマーカーは直接観察されていないが、マーカーの異なる組み合わせは、前頭皮質の細分化を正常に定義することができる。 例えば、ニューロゲニン2（Ngn2）遺伝子はMO領域で強く発現しているが、IL、PrL、およびCg1領域で、そして眼窩皮質の基部に沿ってLOの側方境界に事実上無 対照的に、レチノイドZ受容体（Rzr Β）マーカーは、運動領域1（M1）でフェードするまで、MO/VO境界から皮質の周りのすべての方法で横方向に発現される。 しかし、Ｒｚｒ Βは、描写のガイドとしてこれらのマーカーの選択性を示すＤＬＯに対応する領域では発現しない（Ｃｈｏｌｆｉｎ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2007). 今回、Cholfinたちは、合計8つのマーカーを用いて、線維芽細胞増殖因子Fgf17が前頭皮質の発達を調節する役割を果たしていることを明らかにした。 したがって、Fgf17ヌルマウスでは、prl、Cg、およびM1およびM2は、頭頂領域が吻側に拡大するのに対し、サイズが有意に減少する。 対照的に、ＶＯ領域は正常に発達する（Ｃｈｏｌｆｉｎ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2007). この優雅な研究は、マウスの分子生物学的情報がマウスの脳の発達の理解を照らすためにどのように使用できるかを示しています。