2018 Fiscal Year Annual Research Report
Morphological analysis of neurocircuit for adaptive shift
| Project Area | Mechanisms underlying the functional shift of brain neural circuitry for behavioral adaptation |
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| Project/Area Number |
26112006
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
藤山 文乃 同志社大学, 脳科学研究科, 教授 (20244022)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
窪田 芳之 生理学研究所, 基盤神経科学研究領域, 准教授 (90192567)
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| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| Keywords | 大脳基底核 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
運動学習においては、試行錯誤しながらそのスキルを獲得する初期の時期（獲得期）と、習熟した後にそのスキルのさらなる上達のための時期（熟練期）が存在する。この運動学習の過程には、線条体の異なる領域間での機能シフトが関与するという報告があるが、この機能シフトを実現する、大脳皮質―基底核―視床ループを明らかにするために、膜移行性シグナルをつけたウイルスベクタによる単一ニューロントレースなどにより、視床線条体投射と線条体コンパートメントとの関係を明らかにした(Unzai et al., Cerebral Cortex, 2017)。さらに、ストリオソームやマトリックスに特異的に投射する視床亜核の大脳皮質への投射先は、その視床亜核が投射している線条体のコンパートメントに優位に投射している皮質領域であることも明らかにした（Fujiyama et al., Neurochem Int, 2019)。また、線条体のポスト側のニューロンのうち、パルブアルブミンニューロンを、樹状突起発現遺伝子をもつマウスで隅々まで可視化し、視床亜核にウイルストレーサーを打ち分けることで、視床亜核から線条体パルブアルブミンニューロンへの投射入力様式を明らかにした。さらにこの入力がそのニューロンの樹状突起のどこにどのように入力するのかを共焦点顕微鏡を用いて明らかにし、皮質入力と視床入力の差異を調べることで、大脳皮質―基底核―視床ループのシナプスレベルでの特性を解明した (Nakano et al., J Neurosci Res, 2018)。この結果から、視床入力はパルブアルブミンニューロンに対してdriverとしての働きを持つ可能性が考えられ、対照的に、大脳皮質はパルブアルブミンニューロン樹状突起の局所的な興奮/抑制のバランスを調整するmodulatorの役割を有する可能性があることが示唆された。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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