2016 Fiscal Year Research-status Report
マウス海馬三シナプス回路を介する神経情報処理のin vivoイメージング
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16K13109
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
佐藤 正晃 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, 客員研究員 (90518325)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 脳イメージング / 二光子レーザー顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、マウス海馬のCA1野、CA3野と歯状回(DG)の活動を生きた動物で同時にイメージングする手法の開発を通して新たな深部脳イメージング技術の確立を目指す。本年度は、蛍光カルシウムセンサータンパク質を海馬に発現するトランスジェニックマウスを用いてマイクロプリズムの埋め込み条件を検討した。従来のプリズムを用いた場合、CA1野の断面からみた錐体細胞をイメージングすることはできたが、プリズム面が狭くCA3とDGまで届かなかったため、より大きなプリズムを使用するように実験条件を変更した。この大きなプリズムを用いると、CA1およびDGと思われる領野の断面のニューロンの形態を同時にイメージングすることはできたが、神経活動に伴う蛍光変化は見られなかった。その原因として、プリズム埋め込みによる海馬への侵襲が考えられた。またCA3を含んだ条件でイメージングするには、海馬の剖出位置を従来の場所から少しずらす必要があることも新たにわかった。プリズムの大型化に伴い、二光子レーザー顕微鏡の対物レンズを、これまでのレンズよりも視野が広く焦点距離も長いものに変えてイメージングしたが、このレンズは従来のものに比べて解像度で劣るため、場合による対物レンズの使い分けが必要であると考えられた。プリズムを脳に長期間埋め込むとコーティングが劣化して実験の継続が困難になってしまうため、コーティング面に保護剤を塗布したところ、良好な結果が得られた。現在のところ、プリズムは少なくとも短期の使用であれば再利用が可能である。今後は、マイクロプリズムと並行して、GRINレンズや光ファイバーを用いた海馬深部のイメージングも試すことと、バーチャルリアリティ環境下のナビゲーション課題を行っているときの海馬深部活動をイメージングすることを計画している。
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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
今年度の実験を通して、プリズム埋め込み手技の確立に必要な多くの情報を得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
プリズム埋め込みの条件を引き続き検討し、三シナプス回路の神経活動イメージングを確立する。必要に応じてGRINレンズや光ファイバーを用いたイメージングを並行して行う。その後は、マウスをバーチャルリアリティ環境下のナビゲーション課題で訓練し、それぞれの領野の活動パターンの相違を明らかにする。
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