神経回路創出により解明する高度な運動学習の神経基盤
| Project/Area Number |
23K24201
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| Project/Area Number (Other) |
22H02940 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 51010:Basic brain sciences-related
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
正水 芳人 同志社大学, 脳科学研究科, 教授 (90608530)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
尾崎 弘展 同志社大学, 研究開発推進機構, 准教授 (30747697)
西村 周泰 同志社大学, 研究開発推進機構, 准教授 (90527889)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
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| Keywords | in vivo カルシウムイメージング / 運動学習 / ドーパミン |
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| Outline of Research at the Start |
これまでの研究で、個体脳（in vivo）カルシウムイメージング（カルシウムセンサーの蛍光強度と神経活動には正の相関関係がある）で長期間、多細胞で同一の神経細胞の活動を観察することによって、げっ歯類（マウス）と霊長類（マーモセット）の運動学習の神経基盤を解明した。これまでの研究で明らかになったげっ歯類と霊長類の運動学習の神経基盤の違いに着目し、本研究では、なぜ霊長類はげっ歯類と比べ高度な運動学習が可能なのかを解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、ドーパミンによる可塑性誘導機構を利用することによって運動学習を促進することができるかどうかを明らかにすることである。この研究目的を達成するために本年度は、げっ歯類・マウス胎仔のどの日齢、どの領域からサンプリングすることによって、より多くのドーパミン作動性神経細胞が含まれた神経細胞塊を作製することができるかどうかを検討した。具体的には、初代培養を行い作製した神経細胞塊をパラホルムアルデヒド固定後、チロシン水酸化酵素で免疫染色を行うことによって検討した。次に作製したドーパミン作動性神経細胞塊にチャネルロドプシンを発現させ、光刺激を行った際にドーパミンが放出されるかどうかを確認するための系の立ち上げをおこなった。具体的には、蛍光ドーパミンセンサー（ドーパミンが結合すると立体構造が変化し励起光によって緑色の蛍光を発するようになる）を発現させた大脳皮質由来の神経細胞に様々な濃度のドーパミン塩酸塩を投与し、どの程度、蛍光輝度が上昇するかどうかを顕微鏡下で観察した。さらにドーパミン作動性神経細胞塊を脳に移植する系を確立した。今後、チャネルロドプシンを遺伝子導入したドーパミン作動性神経細胞塊を大脳皮質へ移植し光刺激を行うことによって、ドーパミン作動性神経細胞塊からドーパミンが放出されるかどうかを確認する。具体的には、大脳皮質に蛍光ドーパミンセンサーを発現させ、高速で広視野のin vivoイメージングが可能なマクロズーム・多点走査型共焦点顕微鏡を用いて確認する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ドーパミン作動性神経細胞が含まれた神経細胞塊を作製する系を確立できたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
チャネルロドプシンを遺伝子導入したドーパミン作動性神経細胞塊を大脳皮質へ移植し光刺激を行うことによって、ドーパミン作動性神経細胞塊からドーパミンが放出されるかどうかを確認する。
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
