覚醒下小動物PETを用いた統合的脳機能研究システムの開発

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K15465
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 岡内 隆 国立研究開発法人理化学研究所, ライフサイエンス技術基盤研究センター, リサーチアソシエイト (80415405)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 脳内報酬系 / 脳内自己刺激 / FDG / PET

Outline of Annual Research Achievements

近年PET装置の高感度化・高分解能化により、ラット・マウスなどの小動物を用いて神経伝達機能や脳機能を対象としたイメージング研究が多くなされるようになった。そこで我々は脳機能としての「脳内報酬系」に着目し、その典型的な実験パラダイムである脳内自己刺激（intracranial self-stimulation; ICSS）をラットに遂行させ、FDG-PETによりその課題に関わる神経回路のマッピングに取り組んでいる。
開始年度である27年度から28年度初頭にかけて「オペラント－PET に向けた実験環境の整備」を完了し、以後ICSS習得動物を用いたFDG-PET撮像を開始した。
現在進行しているプロトコルの概略は、条件付けを習得したラットに18F-FDGを尾静注後30分間ICSSを遂行させた場合と、単にオペラント装置内に30分間置いた場合の脳内FDG集積を比較するものである。課題遂行後にPET撮像を行い、それによって得られた各々の画像データをSPM解析し、ICSSにより賦活または抑制される脳領域を検索している。
現在のところ解析に足る10数匹のデータが得られており、暫定的な結果（Paired t test, uncorrected P = 0.005）では、賦活部位として右側視床後外側核、背側水道周囲灰白質、右外側水道周囲灰白質、左側前庭神経外側核、巨細胞性網様核が認められており、一方で抑制部位として前障、左側側坐核、島皮質、左側海馬台などが描出された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成27年度において予定していたICSS-PET実施開始が28年度にずれこんだが、PET撮像が順調に進んだことによる。

Strategy for Future Research Activity

現行のプロトコルによる例数を十分に揃え、そこから得られた結果からICSSに関与する脳領域の機能的役割を考察し論文化に向けた準備を開始する。ただし、電気刺激周辺部位の賦活が認められないことから、条件づけ未経験フェーズでの撮像やや強制刺激条件での撮像データを追加し検討することとする。
また並行してICSS-PET同時実施にむけたプロトコルに着手する。29年度は本研究の最終年度となるが、PETプローブによるICSS遂行時の神経伝達機能測定のさらなる推進の足がかりとする。

Causes of Carryover

28年度においては研究の進行に従ってほぼ予定通りに助成金を使用したが、進捗のスピードに依存しているため若干の繰り越しが発生した。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度助成金を使用してICSS-PET実施に向けた装置の整備を行う。