Xenopus 망막-시각대 축삭 나무의 형태학적 역학의 시간 경과 및 분포에 대한 생체 내 관찰

신경 구조의 변화는 발달 중 및 성숙한 신경계의 신경 연결의 가소성에 기여할 수 있습니다. 그러나 이러한 변화가 천천히 발생할 것이라는 기대는 많은 이들이 구조적 변화를 분자 가소성의 기전으로 고려하는 것을 방해했습니다. 우리는 살아있는 Xenopus 올챙이 내에서 축삭 나무 구조의 변화의 시간경과, 크기 및 분포를 결정하기 위해 망막-시각대 축삭 나무의 시간 경과 형광 이미지를 촬영했습니다. 축삭 이미지들은 3분, 30분 및 2시간 간격으로 총 8시간의 관찰 기간 동안 수집되었습니다. 3분 또는 30분 간격으로 촬영된 나무의 가지 추가 및 후퇴는 짧은 가지에 국한되었습니다. 추가 및 후퇴의 위치는 나무 전반에 분포했습니다. 가지의 평균 수명은 약 10분이었습니다. 단일 3분 관찰 간격 내에서 최대 10 마이크론의 가지가 나무에 추가될 수 있었습니다. 3분 간격의 나무에 대한 관찰은 가지 끝의 구조에서 빠른 변화를 보여주었으며, 이에는 층판 성장 원뿔에서 보다 유선형의 끝으로의 전환, 성장 원뿔의 붕괴 및 재연장이 포함되었습니다. 단순한 가지 끝은 이동성이 있었으며, 시간 경과 영화에서 볼 때 탐색 행동을 할 수 있는 것으로 보였습니다. 2시간 간격으로 총 8시간 동안 촬영된 나무에서는 최대 수십 마이크론 길이의 긴 가지들을 포함한 형태학적 변화가 관찰되었습니다. 나무의 총 가지 길이의 평균 50%가 8시간 이내에 재구성되었습니다. 이 데이터는 나무의 elaboration이 나무 전반에 걸쳐 가지가 무작위로 추가된 후, 소수의 새로운 가지의 선택적 안정화와 대다수의 가지의 후퇴를 따른다는 것을 보여줍니다. 안정화된 가지는 그 후 연장되고 더 많은 가지를 추가하는 것을 지원할 수 있습니다. 이 데이터는 복잡한 나무에서도 신경의 전달축의 구조적 변화가 매우 빠르게 발생할 수 있으며, 따라서 분자 간의 가소성의 형태에서 역할을 할 수 있음을 보여줍니다.