2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of two-photon calcium imaging system for behaving marmoset
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16K18371
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
定金 理 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, 研究員 (90446261)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 大脳皮質 / 霊長類 / 2光子顕微鏡 / マーモセット / カルシウムイメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
覚醒個体での2光子および1光子カルシウムイメージング法はこれまで特にマウスを使った実験に適用され、動物の感覚、運動、認知機能と神経細胞活動の関連を調べる研究に貢献してきた。この方法がより人間に近い霊長類に適用可能となれば、神経科学の発展に大きく寄与することが期待される。筆者を含むグループはこれまでに、霊長類のモデル動物として新世界ザルのマーモセットを用いて、遺伝的にコードされたカルシウム指示薬(Genetically encoded calcium indicator)の1種であるGCaMPを発現させ、麻酔下で多細胞神経活動をイメージングすることに世界に先駆けて成功した(Sadakane et al., Cell Reports, 2015)。当研究課題の目的は、この方法を発展させ、覚醒下のマーモセットからカルシウムイメージング法を用いて神経細胞活動を記録する方法を開発、確立することである。平成28年度に覚醒下イメージング用の頭部固定装置の準備、頭部固定条件への動物の馴致などの手法の確立を行った。
平成29年度は覚醒下でのイメージング技術の発展を目指した。2光子顕微鏡を用いると単一細胞のレベルで神経細胞活動を観察することができるが、GCaMPの発現手技の改善によって、昨年度よりさらに広い範囲（昨年度は約300 x 300 micron、今年度は約1200 x 1200 micron)からのイメージングが可能となった。また、1光子励起条件で低倍の対物レンズを使用することにより、単一細胞レベルの空間解像度はないが局所細胞集団の活動を広く(約3 x 3 mm)捉える手法を確立した。これらの手法を組み合わせることで、覚醒下のマーモセットにおいて単一細胞レベルの解析とより広域の細胞集団の解析を行うことが可能となった。
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Research Products
(3 results)
