Elucidation of the role of the thalamo-prefrontal projections for cognitive dysfunction in psychiatric disorders
Project/Area Number |
22K15235
|
Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
|
Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Basic Section 46030:Function of nervous system-related
|
Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
Principal Investigator |
堤 新一郎 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 副チームリーダー (20862676)
|
Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
|
Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
|
Keywords | 機能的トレーシング / 2光子カルシウムイメージング / 視床-前頭野投射 / 自閉症スペクトラム障害 / 認知学習 / 前頭前野 / 視床 / 精神疾患 / 認知機能 / 2光子イメージング |
Outline of Research at the Start |
本研究では神経活動依存的トレーシング法を用いて認知機能に重要な視床-前頭前野投射を同定した上で、その投射を認知行動中のマウスにおいて2光子イメージングにより観察することで、認知機能に重要な前頭前野における、視床からの高次入力を明らかにする。さらに精神疾患モデルマウスにおいて視床―前頭前野入力がどのように障害されているか調べることで、精神疾患における認知障害発症の回路機序に迫る。
|
Outline of Annual Research Achievements |
1.認知機能に関わる視床-前頭前野投射の同定:視床-前頭野(FrA)投射に対し、神経活動依存的に発現するE-SAREプローブを用いた機能的トレーシングを行った。ホームケージコントロール群では視床VL核(運動関連視床核)-FrA投射が主に活性化していたのに対し、認知タスクを学習した群では、視床VM核・Po核(連合視床核)-FrA投射がより活性化していた。この結果は、認知学習により視床-前頭野機能回路が再編成されることを示唆する。 2.前頭前野に投射する視床軸索の2光子カルシウムイメージング:遅延付きgo/no-goタスク試行中のマウスに対し、FrA領域における視床軸索活動の2光子カルシウムイメージングを行った。視床軸索活動の検出アルゴリズムはまだ確立していないが、予備的な解析では、主に音刺激や報酬に対して視床入力が入ることが示唆された。 3.精神疾患モデルにおける視床―前頭前野投射異常の同定:自閉症スペクトラム障害モデルマウスCHD8 hKO系統マウスについて、視床軸索の2光子カルシウムイメージングおよび機能的トレーシングを開始した。
|
Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
1.認知機能に関わる視床-前頭前野投射の同定:前頭野FrAに投射する視床核が、認知学習により、運動関連核から連合核に切り替わるというデータを得た。 2.前頭前野に投射する視床軸索の2光子カルシウムイメージング:視床軸索の慢性2光子カルシウムイメージングに成功した。 3.精神疾患モデルにおける視床―前頭前野投射異常の同定: CHD8 hKO系統マウスについて、視床軸索の2光子カルシウムイメージングおよび機能的トレーシングに着手した。
|
Strategy for Future Research Activity |
1.認知機能に関わる視床-前頭前野投射の同定:取得したサンプル数が少ないので、より多くのデータを取得し、妥当性を確認する必要がある。 2.前頭前野に投射する視床軸索の2光子カルシウムイメージング:軸索活動を検出するアルゴリズムが未完成であるため、これを完成させ、最適化を行う。視床入力のタイミングと学習との関係について解析を行う。 3.精神疾患モデルにおける視床―前頭前野投射異常の同定:CHD8 hKO系統マウスにおいて、視床-前頭野投射の再構成が阻害されているかに注目して解析を行う。また、視床-前頭野投射軸索の活動が正常マウスとどのように異なるかを解析する。
|
Report
(1 results)
Research Products
(3 results)