2015 Fiscal Year Research-status Report
光遺伝学を用いた小脳神経回路における区画構築の統合的解析
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15K20907
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
津田 佐知子 埼玉大学, 研究企画推進室, 助教 (80736786)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 小脳神経回路 / ゼブラフィッシュ / 光遺伝学 / All optical system |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度には、小脳の区画形成機構の解析系の作成と、これを用いた神経回路の機能解析を行った。
まず新たにパターン光刺激装置を導入し、ゼブラフィッシュ小脳におけるin vivo神経活動記録と活動制御を共に光遺伝学的に行う実験系(All Optical System)を作成した。活動記録においては、カルシウムセンサー（G-CaMP）のトランスジェニック系統を用いた高速イメージングにより、発生中の小脳における神経活動の観察を行い、小脳において異なる活動パターンを示す区画様の領域を複数見出した。また、小脳への入力が知られる触刺激や視覚刺激を与えた結果、それぞれ異なる活動パターンが小脳において観察され、これらが小脳の機能的区画の一端であることが示唆された。さらに、小脳に顕著な抑制性シグナルの観察に適した膜電位イメージングを行うため、新たな膜電位センサーASAP1などについて、Tol2システムを用いたトランスジェニック魚の作成を行った。ASAP1をHuプロモーター制御下で発現させた胚の観察により、ASAP1の細胞膜への局在と、電気刺激に伴う小脳における膜電位応答を確認した。この刺激応答はテトロドトキシン投与により消失したことから、ゼブラフィッシュにおいてASAP1を用いた神経活動の観察に成功したと結論した。
一方、光を用いた神経活動制御については、光遺伝学プローブChannelrhodopsinのトランスジェニック系統を用い、パターン光刺激と行動観察を行った結果、後脳領域での光照射による逃避行動の誘発や、視覚刺激応答への変化を見出している。
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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
神経活動の記録・制御システムの作成、またこれを用いた小脳の活動解析など、問題なく進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
作成したAll Optical System(AOS)を用いて、小脳神経回路の発生段階を追った解析を行い、区画の形成過程を明らかにする。また、新たな赤型カルシウム・膜電位センサートランスジェニック系統を作成しAOSに用いることで、区画の神経回路の構成についての詳細解析を行う。
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| Causes of Carryover |
調達方法を工夫した結果、使用額を減額できたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
物品購入に用いる予定である。
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