2019 Fiscal Year Annual Research Report
アルツハイマーモデル動物・辺縁系神経細胞の電気およびCa蛍光活動インビボ同時解析
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17H02223
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| Research Institution | Kanazawa Medical University |
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Principal Investigator |
加藤 伸郎 金沢医科大学, 医学部, 教授 (10152729)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大森 治紀 京都大学, 医学研究科, 名誉教授 (30126015)
小野 宗範 金沢医科大学, 医学部, 准教授 (30422942)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | アルツハイマー病 / 認知症 / マウスモデル / 細胞内カルシウム / シナプス可塑性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アルツハイマーモデルマウスでは大脳新皮質と海馬の錐体細胞において細胞内アミロイドβが増加するが、この増加による細胞内カルシウム増加への干渉が（１）モデルにおける認知低下に関与しているかどうか、（２）関与しているならばどのような回路網メカニズムを介してかを理解することを目指している。
そのため、モデルマウス脳の深部で神経電気活動と光現象を同時に記録できる測光パッチ電 極（ＰＭＥ）を用いて、本手法の長所である深部脳組織での電気および光応答の同時記録可能性を駆使して、光刺激ＡＤ治療法の神経生物学的な基盤メカニズムを明らかにすることをめざして来た。
当年度は、第一に覚醒歩行中マウスをトレッドミル歩行させてシータ波を活発に起こさせながら海馬背側CA1でのカルシウム測光を行うことにより、（１）歩行によって集合的な細胞内カルシウム増加が起こること、（２）この増加は脳波におけるガンマ振動などの高周波域増強を随伴すること、（３）この随伴はモデルマウスでは野生型よりも弱いこと、（４）こうして増強される帯域よりもさらに高周波帯域の帯域においては、カルシウム増加と関連なくその帯域の脳波活動そのものが全般的に低下していることを見出した。
第二に、PMEによる計測前にモリス水迷路テストを施行したところ、（１）同じモデルマウスといえども認知能力に優劣があって優れたものは野生型に遜色ない学習成績を示し、（２）認知能力の優劣に対して高周波帯域パワーをプロットしたところ、認知能力と高周波パワーが相関していることが解ったが、（３）この相関と細胞内アミロイドとの関連性は未解明のまま残った。
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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
認知テスト成績、歩行によって誘発される海馬脳波の周波数成分構成、および脳波と同時に同所から計測された集合的細胞内カルシウム増加の三者関係を解析する方法を確立でき、順調に進捗している。単一細胞レベルの実験では、依然、方法上の問題を残している。
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| Strategy for Future Research Activity |
海馬脳波における高周波パワーと認知能力の相関性に対して、細胞内アミロイドβの存在がどのような影響を及ぼしているか、またこの相関性がシナプス可塑性にどのように干渉しているかを解析する。また、単一細胞レベルの解析に端緒を開きたい。
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Research Products
(7 results)
