2015 Fiscal Year Research-status Report
投射元に依存した多様なシナプス動態のin vivoイメージング解析
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15K18360
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
田中 慎二 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (60548494)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | シナプス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1つの神経細胞は多様な脳領域、細胞から投射を受けるにもかかわらず、それらを区別してin vivo観察を行い、シナプス動態の違いを明らかにした報告はない。本研究では二光子顕微鏡によるin vivoシナプスイメージングを行い、大脳皮質2/3層の錐体細胞に入力するシナプスを、樹状突起上の空間的配置や分子マーカーをもとに分類し、それぞれのグループが示す特徴的な変化パターンを抽出する。これにより、投射元に依存した多様なシナプス動態パターンを見出し、個別の神経回路の特徴、性質を明らかにすることが目的である。
上記目的を達成するためには、錐体細胞の広い領域から興奮性後シナプスの主要な形成部位であるスパインの画像を長期的に取得する必要がある。平成２７年度は、広い領域からスパイン画像を取得するための基礎技術として、open skull法による観察窓作成の確立を行った。ドリル径、抗生物質の投与等を検討した結果、数週間から１カ月以上のイメージングが可能な観察窓を作成することが可能となった。また、Open skull法で作製した観察窓を通して野生型マウスのin vivoイメージングを行い、樹状突起スパインのタイムラプスイメージング画像の取得に成功した。さらに、スパイン動態の解析方法として、スパインの形成、消失に加え、安定的に存在するスパイン頭部の蛍光輝度変化についても計測し、異なる動態を示すスパイン群が存在する事を明らかにした。
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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
本研究を推進するうえで、安定的に画像を取得するための手技を確立することが最優先事項であったが、平成２７年の間にその基盤を確立し、野生型マウスでのタイムラプス画像取得に成功した。また、スパイン形成、消失に加え、スパイン体積の増減を指標とした動態解析の方法も確立しつつあり、平成２７年度の研究計画を概ね順調に遂行できていると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２８年度は野生型マウスにおけるスパイン画像データの取得とその解析を継続する。一方、現在の観察窓作成手術法は成功率が30-40%程度であるため、今後効率良くデータを収集するために、手術方法、手技の改善を引き続き行う計画である。
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| Causes of Carryover |
新調予定の物品が修理、オーバーホールなどで対応することができたため、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度は主に画像データ蓄積、解析のために必要な実験動物や解析ソフトウェア等に研究費を使用する。また、マウス手術の成功率を高めるための、保温装置や麻酔導入機器の検討も行い、効率的なデータ取得の基盤整備を行う。
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