Chemogenetic dissection of the primate prefronto-subcortical pathways
| Project/Area Number |
21K07268
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 51020:Cognitive and brain science-related
|
|---|
| Research Institution | National Institutes for Quantum Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
小山 佳 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 脳機能イメージング研究部, 主任研究員 (50615250)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
|
|---|
| Keywords | 化学遺伝学 / 霊長類 / 前頭連合野 / 視床 / 線条体 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
ヒトを含む霊長類の様々な高次脳機能の実現において前頭連合野の関与は必須であるが、前頭連合野から密な投射を受け取る線条体や視床MD核などの皮質下領域もまた、重要な役割を果たしている。しかし、これらの領域を結ぶ神経経路がどのような情報を伝達し、様々な高次脳機能が実現されているかについてはいまだ不明である。本研究課題では、化学遺伝学的手法を用いた霊長類脳における特定神経経路の機能阻害法により、霊長類前頭連合野と線条体・視床MD核を結ぶ神経経路が、高次脳機能の実現において、それぞれどのような役割を果たしているのかを、行動・局所回路・広域ネットワークのレベルで解き明かすことを目指す。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、前頭前野と皮質下領域をむすぶ神経経路が担う高次脳機能における役割、すなわち、特定経路の機能阻害が下流領域や広域ネットワークにおける情報処理、ひいてはどの高次脳機能に影響を与えるか？の問いに答えるため、霊長類の前頭前野背外側部-線条体、および前頭前野背外側-視床MD核の２つの神経経路が高次脳機能の実現において担う役割を、行動・局所回路・広域ネットワークのレベルで明らかにすることを目指し、後述する技術開発を含む行動実験を行った。
３年次には、前頭前野と視床MD核の機能的役割をさらに探るために、当初の予定からさらに発展的な研究を進めた。具体的には、前頭前野と視床ＭＤ核にそれぞれ異なる化学遺伝学ツールを導入し、それぞれの機能阻害が行動に与える影響を検証した、その結果、前頭前野は特にそれまでの環境の変化に素早く適応する際に必要である一方、視床ＭＤ核は新たな環境への適応を適切に維持することに重要であることを示す結果を得られた。これらの結果は、前頭前野と皮質下領域が高次脳機能を発現するための情報処理機構を解明するうえで重要な知見になると考えられる。
また、これらの研究を進めるうえで必須となる、適切な領域に化学遺伝学ツールを発現させるためのベクター導入に関して、それらのツールを効率的に導入するための手術プロトコルをまとめ、国際誌にて発表した（Oyama et al., 2023, Bio-Protocol）。
|
Report
(3 results)
Research Products
(7 results)
-
-
[Journal Article] Multimodal imaging for validation and optimization of ion channel-based chemogenetics in nonhuman primates2023
Author(s)
Yuki Hori, Yuji Nagai, Yukiko Hori, Kei Oyama, Koki Mimura, Toshiyuki Hirabayashi, Ken-ichi Inoue, Masayuki Fujinaga, Ming-Rong Zhang, Masahiko Takada, Makoto Higuchi, Takafumi Minamimoto
-
Journal Title
Journal of Neuroscience
Volume: 43
Issue: 39
Pages: 6619-6627
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
-
-
-
-
-
