2018 Fiscal Year Annual Research Report
行動文脈依存的に分泌される脳内セロトニンの視覚機能修飾作用とその神経機序の解明
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17J08499
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
佐藤 彰典 大阪大学, 生命機能研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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| Keywords | 視機能 / セロトニン / ラット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
縫線核から脳全体に放出されるセロトニンは、覚醒状態や情動など様々な脳機能の調整に関わる神経修飾物質のひとつであり、行動文脈依存的に分泌されるのが特徴である。しかしながら、実際に行動文脈依存的に分泌されるセロトニンが視知覚においてどのような役割を果たしているのかは依然明らかになっていなかった。そこで本研究では、神経修飾物質の一つであるセロトニンが視覚機能に及ぼす影響を、ラットを対象として心理物理実験と電気生理実験の両面から検討することを目的とした。
当該年度は、前年度に構築した視覚刺激検出課題遂行中の頭部固定下ラットから神経活動記録を行える実験系を用いて、セロトニンの行動及び神経活動に及ぼす効果の検証を行った。まず、前年度に使用したセロトニン再取り込み阻害剤の一種であるシタロプラムの濃度の検討を行った。投与方法として尾静脈投与を用いたが、投与時にラットに不快感を与えたのか課題を中断することがあったため、神経活動記録用に頭蓋骨に開けた窓から直接脳表にセロトニン自体を投与する方法に切り替えた。方法を変えたことにより、課題を中断することはなくなったが、課題が長時間にわたることにより成績自体が薬剤によらず時間推移とともに低下する問題が生じたため、セロトニン投与による課題成績の影響は確認できなかった。その後、課題の報酬のタイミングや量を調整することで、時間推移による成績低下は改善されたため、現在その条件下で実験を継続している。
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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
当該年度は実験系の不具合の対処や薬剤投与方法の模索に時間がかかったが、これまで研究により、視覚刺激検出課題遂行中ラットの一次視覚野から視覚刺激に対する単一ニューロン応答を計測する方法を確立し、一次視覚野ニューロンが課題成績に相関した神経応答をすることを発見した。また、それに続くトレッドミルなどの導入についても並行して進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
当該年度までの研究では、一次視覚野の各層にわたって、およそ10％の神経細胞が、課題成績を反映した神経応答を示すことが分かった。次年度は改善した実験課題を用いて、選択的セロトニン再取り込み阻害剤またはセロトニン阻害薬を投与することで、課題成績とそれに対応した一次視覚野の神経活動に対するセロトニンの影響を明らかにするとともに、トレッドミルなどを用いてセロトニン放出方法の検討も行う。
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