2006 Fiscal Year Annual Research Report
運動の実行・不実行に関与する大脳皮質ニューロンの同定
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18019041
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
礒村 宜和 独立行政法人理化学研究所, 脳回路機能理論研究チーム, 研究員 (00415077)
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| Keywords | 神経生理学 / ラット / 大脳皮質 / 運動野 / 神経細胞 |
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| Research Abstract |
本研究計画の第一年目は、ラットの大脳皮質運動野における運動の発現に関与する神経細胞の細胞サブタイプを同定するために、1)脳定位固定ラットに運動課題を効率よく学習させる自動訓練装置を開発するとともに、2)無麻酔(行動・睡眠)状態での傍細胞記録とマルチユニット記録の電気生理学的実験系を確立した。運動課題の訓練に関しては、頭部へのアルミニウム製固定具の取付け手術を施した被検ラットに飲水制限を課し、独自に開発した脳定位固定オペラント訓練装置(特許出願中)にて右前肢でレバーを押すことにより報酬のサッカリン水を得られる自己ペース・レバー押し運動課題を学習させた。この装置により訓練開始第一日目か翌日には運動応答と報酬獲得との相関が成立し、1週間程度で課題の学習を完成させることに成功した。さらに同訓練装置6台を自動化・集中制御化することにより、訓練済みラットを週に数頭の割合で効率よく記録実験に供することを実現した。次に、このような無麻酔・行動中の脳定位固定ラットをもちいて、傍細胞記録法により単一神経細胞の発火活動を安定して記録した後に、付加したバイオサイチンを可視化するとともにパルバルブミンやカルレチニンとの蛍光三重染色を施して、記録細胞を機能的かつ形態的に同定することを可能にした。またテトロード電極作成からスパイク分離に至るマルチユニット記録解析システムを米国ラトガーズ大学Buzsaki研究室より導入し改良を加えた。このように行動中のラットの運動野における運動関連活動を示した細胞サブタイプを同定する実験系をほぼ確立し、来年度に向けて本格的な実験・解析過程を軌道に乗せた。
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