2015 Fiscal Year Research-status Report
脳神経活動の自発性同期リズム振動を生む後脳オシレータの神経回路基盤と生理的意義
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15K06708
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
谷本 昌志 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (30608716)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ゼブラフィッシュ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、脊椎動物脳の自発性同期リズム振動の神経回路基盤を明らかにするための新たなモデル実験系として、ゼブラフィッシュ後脳オシレータ回路を用いた実験系を確立し、自発性同期リズム振動を生む神経回路の構成・動作原理・生理的機能を明らかにすることを目的とした。
本年度は、後脳オシレータ構成細胞で任意の組換え遺伝子の発現を可能にするために、後脳のニューロン群で転写因子Gal4を発現するエンハンサートラップ遺伝子組換えゼブラフィッシュ系統約40系統の胚を顕微鏡観察してスクリーニングすることを試みた。脊髄に軸索を投射する網様体脊髄路ニューロンの部分集団をラベルする系統を20系統以上発見することができたが、後脳オシレータの部分集団をラベルする有用な系統は見出されなかった。
後脳オシレータの内側部の細胞は、第3菱脳分節に存在し脊髄へ投射する網様体脊髄路ニューロン群のなかのRoM3あるいはRoV3ニューロンの細胞体近傍へ投射することが報告された。そのため、まずRoM3細胞の形態を単一細胞電気穿孔法で調べ、脊髄primary運動ニューロン細胞体近傍に軸索側枝を投射することを明らかにした。RoM3ニューロンはグルタミン酸作動性ニューロンと考えられており、脊髄primary運動ニューロンは逃避、ターンや速い遊泳運動など力強い運動時に活動することから、後脳オシレータは逃避、ターンあるいは遊泳運動の方向に左右へのバイアスを与えることが推測された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
後脳オシレータ構成細胞で任意の組換え遺伝子の発現を可能にするエンハンサートラップ系統のスクリーニングで有用な系統が得られず、転写因子プロモータを利用した既存の遺伝子組換え系統を用いる必要があり、標的ニューロンを生体脳内で同定するのが容易でないため。
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| Strategy for Future Research Activity |
後脳オシレータを発見し、その生理機能を研究しているAhrens博士、後脳回路の電気生理学的解析を進めているKoyama博士らが所属している米国Janelia Research Campusを訪問して共同研究を推進する。
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| Causes of Carryover |
本研究では自発性リズム振動活動を生む神経回路の構成と機能を調べるために遺伝子組換えゼブラフィッシュ系統を用いた研究を推進してきた。その過程で当初想定していなかった光学系構築のための実験検討が必要となり、使用計画を遅らせる必要が生じたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
翌年度分と合わせて適した光学系を選定・構築し、研究計画を遂行する。
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