2019 Fiscal Year Annual Research Report
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
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17H04982
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
正水 芳人 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 副チームリーダー (90608530)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | カルシウムイメージング / マーモセット |
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| 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、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・運動野の神経基盤を、in vivo ２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。2019年度は、霊長類マーモセット用の運動学習課題を構築し、運動学習課題実行時の in vivo カルシウムイメージングを、大脳新皮質・運動野でおこなった。さらに霊長類マーモセットの大脳新皮質で、光遺伝学の技術を用いて神経活動を操作する系の確立を確立し、論文報告した。具体的には、大脳新皮質・運動野に光駆動性陽イオンチャネルChR2を、アデノ随伴ウイルスを用いて遺伝子導入し、ガラス窓を設置した。ChR2が十分に発現した後に、手の運動に関わる運動野を青色レーザーで照射し、光刺激することによって、手の運動誘発を生じさせることが可能となった。今後、運動学習題実行時に、2018年度に確立したin vivo カルシウムイメージングの系および2019年度に確立した光遺伝学の技術を用いて、運動学習の神経基盤解明を目指す。
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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
霊長類コモンマーモセットの大脳新皮質で、光遺伝学の技術を用いて神経活動を操作する系の確立を確立し、論文報告したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
運動学習課題実行時の in vivo カルシウムイメージングおよびデータ解析。
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