Research Project
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
視床を含む大脳基底核は、運動、認知、情動などの様々な脳機能を調節し、その異常は種々の精神・神経疾患の病態と深い関連を持つことが知られているが、神経回路レベルでの機能的な解析は進んでいない。本研究では、認知機能障害を伴うパーキンソン病において視床の神経細胞が一部変性することに着目し、視床線条体経路の認知機能における役割を解析することで、大脳基底核ネットワークの機能マッピングに取り組む。
自然界を生き抜く上で動物は生活環境におけるさまざまな情報を感覚系機能を通じて取得し、生命の危機を乗り越えている。その外界から受ける刺激の受容には大脳皮質のさまざまなsubregionと師匠の入出力関係、またそれを線条体がハブとして統御する重要な役割を担っている。解剖学的報告や近年のコネクトーム解析では、視床に含まれる束傍核(PF)と外側中心核(CL)から線条体へのグルタミン酸投射が、コリン作動性細胞を介して線条体の中型有棘神経細胞 (medium-sized spiny neuron)に連絡していることが明らかになってきた。本研究では、ラットの視床から背外側前方および後方線条体への入力を逆行性ウイルスベクターによって遺伝子標識し、それぞれの標識回路を選択的に機能操作したモデル動物を用いて聴覚弁別学習課題を実施した。その結果、視床ー背外側前方線条体ネットワークが重要学習獲得に必須の役割を果たすことを明らかにした。
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
背外側前方線条体と視床との神経連絡を選択的に経路標識して、その神経機能操作を行なったモデル動物を作出し、聴覚性弁別学習課題を実施した。昨年度は実験動物数が少なかったが、今年度は統計解析にも十分耐えうる数の動物数での実験を行い、データの確からしさを得ることができた。一方、背外側後方線条体と視床のネットワークには上記に見られる学習行動への寄与はないことも見出した。
弁別学習行動中の前背外側線条体および視床における神経活動記録実験の進行と記録データの解析方法を検討する。
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STAR Protocols
Volume: 4 Issue: 4 Pages: 102667-102667
10.1016/j.xpro.2023.102667
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Volume: 6 Issue: 1 Pages: 914-914
10.1038/s42003-023-05288-x
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10.3389/fncir.2023.1245097
iScience
Volume: 26 Issue: 6 Pages: 106985-106985
10.1016/j.isci.2023.106985
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10.1016/j.neuron.2023.04.013
Cell Rep. Methods
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Viruses
Volume: 13(7) Issue: 7 Pages: 1387-1387
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Volume: 40 Issue: 38 Pages: 7241-7254
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Volume: 30 Issue: 13 Pages: 4433-4444
10.1016/j.celrep.2020.03.013
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10.1523/jneurosci.1496-19.2019