2019 Fiscal Year Annual Research Report
自閉症モデルマウスにおける海馬鋭波の観察とその操作による自閉症様症状の改善
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18J22789
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高 夢セン 東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| Keywords | Sharp wave-ripple / 海馬 / Retrosplenial cortex |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、自閉スペクトラム症（ASD）では海馬の鋭波（SWR）が異常であるために、E/Iバランスを適切に調節することができないという仮説を検証することを目的としている。ASDモデルマウスとしてpoly(I:C)マウスを利用し、in vitroにおいて海馬の局所場電位を記録・解析したところ、SWRが強くなる傾向を見出した。以上の結果をBiological and Pharmaceutical Bulletin誌に投稿し、昨年度掲載された。
これまでの結果を踏まえて、正常および疾患状態における脳の興奮-抑制バランスの変化を、海馬や皮質を含むより広い範囲での解明を試みた。海馬だけではなく、皮質領域でも同様に興奮-抑制バランスの偏りが見られ、ASDに症状に関わることが知られている。その中で、特にretrosplenial cortex（RSC/脳梁後部膨大皮質）という脳領域に着目した。ASDモデルにおいて、RSCの神経結合や活動の異常が観察されたが、神経細胞レベルでの知見が未だに少ないため、その発火特性や海馬の活動への応答を記録・解析した。
結果として、RSC 2/3層の神経細胞が活性化されると感度がさらに高まることを見出した。これはほかの脳領域で見られない独特な性質である。回路の中においても、RSC 2/3層の神経細胞が海馬からの興奮性入力により興奮しやすくなることを確認した。以上に基づいて、海馬の出力に応じてRSC 2/3層が素早くかつ持続的に活動し、情報を皮質に伝播していく架け橋を担うかもしれない。これらの結果を論文にまとめ、Journal of Neuroscience誌に投稿した。
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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
海馬や皮質に関して調べている途中で、retrosplenial cortex（RSC）が持つ独特な性質に着目し、RSCが海馬と皮質の間の情報伝達に重要な役割を担う可能性を見出した。当初の計画ではRSCに着目する計画がなかったが、予想以外の特性が見つかり、また研究の目的にも関連するため、少し方針を変えて実験を進めた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はRSCと海馬から同時記録を行い、正常および疾患の脳において、SWRの海馬から皮質への伝達について詳しく調べる予定である。興奮-抑制バランスの変化およびそれを調節する仕組みについて解明したいと考える。
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