2018 Fiscal Year Annual Research Report
Unraveling the pathogenesis of Parkinson's disease using multi-scale Ca2+ imaging
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16K08486
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
小山内 実 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (90286419)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 大脳基底核 / 線条体 / パーキンソン病 / カルシウムイメージング / MRI / 脳・神経 / 生理学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
パーキンソン病は、大脳基底核線条体におけるドーパミンの枯渇により発症する難治性の神経疾患であり、その発症機序の解明は急務である。この疾患は線条体をはじめとした大脳基底核における神経活動の変化によるものと考えられているが、脳のどの部位のどのような活動の変化が病態と関連しているのかは明らかになっていない。そもそも、健常時の線条体を含む大脳基底核の神経活動様式ですら必ずしも明らかではない。そこで、in vivo および in vitro イメージングによる神経活動のマルチスケール解析を行う。また、病態の重篤度を行動学的に定量化し、病態と脳の各領域での神経活動の異常との関係を明らかにすることを目的として以下の研究を行った。
1. 脳内マンガン (Mn2+) 動態の計測を行い、定量的活動依存性マンガン造影 MRI (qAIM-MRI) による神経活動計測法の最適化を行った。
2. パーキンソン病と同様の運動症状を呈するとの報告がある D1 ドーパミン受容体 (D1 受容体) コンディショナルノックダウンマウス (D1R-KD マウス) に対して、種々の運動能力試験及び qAIM-MRI による全脳神経活動計測を行った。その結果、D1R-KD マウスでは、健常時に比べ、運動能力の低下及び、脳内の複数の領域で神経活動の異常が見いだされた。
3. 実験計画に挙げた「細胞の活動変化と機能的ネットワーク構造変化の解明」として、線条体投射ニューロンである直接路ニューロンあるいは間接路ニューロンに、蛍光タンパク質 YFP を発現している D1R-YFP、D2R-YFP マウスを用いて、カルシウムイメージング法により直接路ニューロン、間接路ニューロンの入出力特性を詳細に検討した。その結果、直接路ニューロンと間接路ニューロンとでは、発火特性の入力周波数依存性が異なることが分かった。
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Research Products
(17 results)
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[Presentation] Integarting neuronal ensembles constitute and replay hippocampal engram.2018
Author(s)
Ghandour K, Ohkawa N, Fung CCA, Asai H, Saitoh Y, Takekawa T, Okubo-Suzuki R, Soya S, Nishizono H, Matsuo M, Sato M, Ohkura M, Nakai J, Hayashi Y, Sakurai T, Osanai M, Kitamura T, Fukai T, Inokuchi K
Organizer
第 41 回日本神経科学大会
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