Investigation of primate Tourette syndrome model using multi-site neuron recording techniques

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K06995
• Research Institution: National Institute for Physiological Sciences
• Principal Investigator: 二宮 太平 生理学研究所, システム脳科学研究領域, 助教 (40586343)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: トゥーレット症候群 / 霊長類 / 多領域多点同時記録 / 周波数解析

Outline of Annual Research Achievements

本計画では、独自に開発したチック霊長類モデルを用いて、大脳皮質、大脳基底核、視床、および小脳から神経活動の多領域多点同時記録を実施し、神経ネットワークの活動を解析することで、大脳基底核以外の脳領域のトゥーレット症候群（TS）への関与の有無、およびチック発現の神経基盤の解明を目指し研究をおこなった。前年度までに、記録対象の脳領域において、単一神経細胞活動については発火頻度や発火パターンを、局所電場電位（LFP）についてはパワースペクトル密度などを中心に解析し、特徴的な発振現象があることを見出している。またこれらのデータを元に、領域間の相互作用について解析を進めており、TS発現時に異常な同期現象が起こっている可能性を示唆する結果も得ている。
最終年度は、トレーニングを進めていた3頭目のTSモデルザルを対象とした、チック発現時の神経活動記録および、脳深部刺激の適用可能性についての検討をおこなった。取得したデータに関しては現在解析をおこなっているところであり、チック発現時の神経活動記録に関してはこれまでの実験結果と概ね同様の結果であることが確認できている。これらの解析と平行して、原著論文の発表準備をおこなっている。
これらの研究結果を基に、これまで原著論文1報（McCairn KW, Nagai Y, Hori Y, Ninomiya T, Kikuchi E, Lee JY, Suhara T, Iriki A, Minamimoto T, Takada M, Isoda M, Matsumoto M. Neuron 2016）を国際誌に発表しており、また学会での発表（2017年第47回北米神経科学大会、2017年第40回日本神経科学大会）を2回おこなった。