光遺伝学を用いた霊長類の視覚－運動変換系の神経経路選択的な伝達遮断法の確立

Publicly Offered Research

Project Area	Mechanisms underlying the functional shift of brain neural circuitry for behavioral adaptation
Project/Area Number	15H01411
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Biological Sciences
Research Institution	Hirosaki University
Principal Investigator	木下正治弘前大学, 医学研究科, 准教授 (60599083)
Project Period (FY)	2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help	¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000) Fiscal Year 2016: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000) Fiscal Year 2015: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywords	経路選択的神経伝達遮断 / 霊長類 / ウイルスベクター / 盲視 / 神経科学 / 視覚情報処理 / マカクザル / 光遺伝学
Outline of Annual Research Achievements	本研究課題においては，神経科学研究のツールとしての霊長類に対する遺伝子導入法の改善，および神経回路機能シフトの１つの典型的な現象と考えられる盲視（blindsight: 大脳皮質第一次視覚野の損傷後に，視覚的な気付きvisual awarenessが失われるにもかかわらず視覚対象に対して視線を向けるような視覚運動変換を行うことができるという現象）の神経回路について明らかにすることを目的として研究を行った。具体的には当初はウイルスベクターを用いた遺伝子導入法の中でも光遺伝学的な手法を用いて盲視の神経経路と考えられている中脳上丘に関連する経路の機能について明らかにすることを目指した。しかし実験に用いるサルの負傷などもあり計画通りに研究を進めることが困難になったため，同じくウイルスベクターを用いた神経経路選択的な遮断法（順行性ベクターとしてアデノ随伴ウイルスを用い，逆行性ベクターとして高頻度逆行性ウイルスベクターを用いて，特定の神経経路に選択的に破傷風毒素遺伝子を発現させることで，経路選択的に神経伝達を遮断する手法）を用いて，片側の一次視覚野を損傷した盲視モデルのマカクザルの上丘から視床枕への神経伝達を遮断し，その前後で視覚刺激に対する急速眼球運動（サッケード）の成績変化について調べた。その結果，上丘－視床枕経路の選択的遮断によりサッケードの成績低下を認めた。このことから盲視における第一次視覚野を介さない代償的な視覚情報処理の少なくとも一部はこの上丘－視床枕経路が担っていると考えられる。この成果については現在論文投稿の準備中である。
Research Progress Status	28年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	28年度が最終年度であるため、記入しない。