Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
「注意」制御の回路メカニズム解明のため、申請者は、シナプス情報伝達を遮断するテタヌストキシンを回路選択的、可逆的に発現する回路遮断技術をマカク属サルにおいて開発中である。本研究では、先ず、本研究の標的である前頭弁蓋部fOp-下側頭回ITG間の回路において本技術を神経解剖学的、電気生理学的手法を用いて完成させる。次に、「注意」評価課題を訓練したサルへ当該遮断技術を導入し、その影響を電気生理学的、行動学的、神経解剖学的に解析することで、「注意」を制御する回路と神経活動の同定を行い、注意欠陥サル作製と注意欠陥発症メカニズムの多階層的理解に繋げる。
「注意」は、無数の情報から必要な情報のみを選択する脳機能であり、霊長類で特に発達した高次脳機能である。その障害である注意欠陥多動性障害ADHDは、学業や仕事を含む社会活動全般に影響を及ぼすため、近年社会的関心が高くなっている。申請者は、これまでヒト注意制御において、腹外側前頭前野、特に前頭弁蓋部fOpが中枢であることを見出しており(Higo et al., PNAS, 2011)、本研究では、fOpによる注意制御を回路レベルで明らかにするため、侵襲実験が可能であり、ヒト脳と高い相同性を有するマカク属サルを用い研究を行っている。重要回路の同定には、回路を選択的に操作する技術が必要である。そこで、申請者は、まず、fOpと強い神経結合を持つ脳領野を特定するため、神経トレーサーCTBとウイルストレーサーをfOpへ注入し、神経解剖学的に検証を行った。結果、fOpは背 外側前頭前野に強い神経投射があることを確認した。次に、シナプス情報伝達を遮断するタンパク質 (テタヌストキシン)を回路選択的、可逆的にfOp-背外側前頭前野間の神経投射に発現させる試みを行った。外科的AAV注入を行い、2ヶ月後に灌流固定を行い、摘出した大脳を免疫組織化学的に解析したところ、当該神経投射において投射特異的にテタヌストキシンが誘導されることを確認した。次に、当該技術の神経回路への機能的阻害効果を検証するため、サルの認知課題訓練を開始し、現在２頭の注意評価のための探索課題訓練を終了している。
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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