霊長類脳の２光子カルシウムイメージングで解明する運動学習の記憶機構

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17H04982
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 正水 芳人 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (90608530)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: ２光子カルシウムイメージング / マーモセット

Outline of Annual Research Achievements

大脳新皮質は、哺乳類のみに存在する大脳の表面を覆う領域で、多くの認知機能に関わる。６層構造からなる大脳新皮質は、各層の神経細胞が異なる入出力を持ち、学習・記憶が関与する認知課題をおこなう際には、様々な脳領域とネットワークを形成し、情報処理をおこなう。これまでの研究で本申請者は、報酬をともなう運動学習の記憶過程における、げっ歯類のマウス大脳新皮質の神経基盤を、in vivo２光子カルシウムイメージングで明らかにした。本研究では、小型霊長類のコモン・マーモセットを対象として、運動学習の神経基盤の解明を目指す。2光子励起顕微鏡下でイメージングをおこなうためには、コモン・マーモセットの頭部と胴体を固定した状態で運動課題をおこなわせる必要がある。従来のアクリル板による固定方法では、コモン・マーモセットがストレスを感じて行動課題をおこなわなくなってしまうことが多かった。このため本申請者は、これまで用いられていた頭部と胴体を固定する装置の胴体部分を改良し、ストレスを低減させるためにジャケットを着させて胴体を拘束する方法に変更した。これにより、頭部と胴体を固定した状態のコモン・マーモセットに、手を使ってレバーを引くと液体報酬を得ることができる「レバー引き報酬課題」をおこなわせることに成功した。さらに、課題実行時に2光子励起顕微鏡下でin vivo 2光子カルシウムイメージングをおこなうことにも成功した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

課題実行時にin vivo 2光子カルシウムイメージングをおこなう系を確立したため。

Strategy for Future Research Activity

様々な運動課題実行時のin vivo 2光子カルシウムイメージングをおこなう。