2015 Fiscal Year Research-status Report
覚醒マウス脳深部からの細胞種特異的パッチクランプ記録法の確立
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15K14313
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
山下 貴之 名古屋大学, 環境医学研究所, 助教 (40466321)
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2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ドーパミン / 電気生理学 / 神経 / パッチクランプ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳類の脳は、様々な神経細胞種が複雑なネットワークを形成して機能を発揮する。したがって、動物行動の基盤となる神経回路の動作原理を解明するためには、行動中の動物において細胞種ごとに膜電位活動を高時間分解能で明らかにしていくことが必須である。しかしながら、現状では、細胞種を特定した膜電位記録は2光子励起顕微鏡観察が容易な脳表面に集中しており、脳深部ではほとんど未開拓である。本研究は、脳深部での細胞種特異的な膜電位活動を記録する実験系の確立を目的とし、薬物依存や統合失調症などの精神疾患に深い関わりを持つドーパミン作動性神経からのin vivoホールセル記録を究極の目標とする。
本年度前半に、当初の計画通り、ドーパミン作動性神経に特異的にCreリコンビネースを発現する遺伝子改変マウス（DAT-Creマウス）を入手し、繁殖・維持を開始した。DAT-Creマウスを用いて、Cre依存的に光感受性タンパク質を発現するアデノ随伴ウイルス（AAV）ベクターによる特異的遺伝子導入を行い、すでに、覚醒マウスにて光遺伝学的に腹側被蓋野ドーパミン神経の活動を操作することに成功している。
上記と同時に、頭部固定状態の覚醒マウスを用いたin vivoホールセル記録実験系を立ち上げ、すでに大脳皮質深部からのホールセル記録には成功しており、同時に光刺激も可能となっている。また、当初の計画である行動実験系を立ち上げ、装置類を制御するコンピュータプログラムを整備し、マウスに古典的条件付け課題を行わせることが可能となり、この挑戦的研究計画の土台となる実験系はすべて整った。今後は腹側被蓋野ドーパミン神経を最終的なターゲットとして、記録深度を徐々に上げていき、記録を試みる。
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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
当初の計画どおり、遺伝子改変マウスの入手、ウイルスベクターの機能確認、覚醒マウスからのin vivoホールセル記録系の立ち上げ、行動実験系の立ち上げのすべてが順調に進展したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに確立した実験系を用いて、腹側被蓋野ドーパミン神経を最終的なターゲットとして、記録深度を徐々に上げていき、記録を試みる。麻酔下→覚醒下→行動中の順に難易度を上げ、発表に十分なデータが揃い次第、論文作成を進める。
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