2017 Fiscal Year Research-status Report
高次嗅覚中枢における神経配線図の解読と機能マッピング
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16K07018
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
宮坂 信彦 国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 副チームリーダー (70332335)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 嗅覚 / 神経回路 / 脳 / 行動 / 遺伝子工学 / 学習 / 記憶 / ゼブラフィッシュ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者らはすでに、ゼブラフィッシュの生得的嗅覚行動において、誘引・忌避のそれぞれ異なる行動出力に対応して特異的に活性化される脳領域を同定している。本年度は、嗅覚系のもう一つの重要な機能である匂い連合学習に関与する高次脳領域の同定を行った。行動学的に中立な匂い（生得的な誘因・忌避行動を起こさない）の投与に続いてエサ報酬を与えるトレーニングを行ったグループ（pairedグループ）は、4日間のトレーニング後に匂いによる誘因行動やエサ投与口への接近行動を示した。一方、匂いの投与と給餌のタイミングを完全に分離したグループ（unpairedグループ）は、トレーニングに用いた匂いに対して行動応答を示さなかった。pairedグループとunpairedグループの脳において、神経活動マーカーであるc-fos mRNAの発現を解析したところ、嗅覚一次中枢である嗅球から直接入力を受ける終脳背側領域の後方部（Dp）や、哺乳類扁桃体の相同部位と考えられている終脳背側領域の内側部（Dm）では、paired-unpairedグループ間でc-fos陽性細胞数に顕著な差は認められなかった。一方、腹内側視床の前方部において、pairedグループにおけるc-fos陽性細胞数はunpairedグループに比べて顕著に大きいことが明らかとなった。このことから、腹内側視床の前方部が匂い-エサ報酬連合記憶に関与することが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究開始当初に予定した神経活動履歴を可視化するトランスジェニック系統が得られていないため。
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| Strategy for Future Research Activity |
神経活動履歴の遺伝子工学的可視化ツールについては、BACトランスジェニック法やCRISPR/Casノックイン法を駆使して、引き続き系統の樹立を目指す。また、神経活動履歴を解析する従来の組織化学的手法（c-fosやpErkの検出）と、遺伝子工学による特異的な神経回路素子の可視化技術を組み合わせることで、高次嗅覚中枢における機能マッピングを推進する。
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| Causes of Carryover |
予定していたトランスジェニック系統の樹立に成功しなかったため、動物系統の維持費、神経活動履歴の可視化および神経機能操作のための消耗品費が繰り越しとなった。
繰越金および次年度請求分を合わせて、トランスジェニック系統の作製費、樹立した系統の維持費、神経機能マッピング（組織化学・分子生物学・行動学的解析）のための消耗品費に使用する。さらに、研究成果発表のための旅費に使用する。
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