2020 Fiscal Year Annual Research Report
Revelation of the neuronal mechanism of motor learning using the methods to express genes in particular neuronal pathways
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18K19371
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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) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| Keywords | アデノ随伴ウイルス / カルシウムイメージング |
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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層構造の大脳新皮質は、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、大脳新皮質・運動野での in vivo 2光子カルシウムイメージングにより、運動野第5層の神経細胞が、学習による運動記憶を神経活動パターンとしてコードすることを明らかにした。本研究の目的は、アデノ随伴ウイルスの様々な特性を利用した経路特異的遺伝子発現法を開発・利用することによって、従来の方法よりも限定した神経細胞の活動を計測することを目指すことである。これまでの研究で、アデノ随伴ウイルスのセロタイプ９（AAV9）が逆行性に感染することを、げっ歯類と霊長類で解明した。さらにげっ歯類と霊長類の両方で、個体脳 in vivo２光子カルシウムイメージング法によって、神経細胞の活動を観察する系を既に立ち上げている。本研究では、まずはアデノ随伴ウイルスの様々な特性を利用した経路特異的遺伝子発現法を開発し、げっ歯類のマウスおよび小型霊長類のコモンマーセットで検討する。次に、本研究で開発する経路特異的遺伝子発現法を用いて、従来の方法よりも限定した神経細胞の活動を計測することによって、運動学習の神経基盤の解明を目指す。本年度は、マウスおよびマーモセットの脳に、経路特異的に遺伝子発現をさせた状態でin vivoカルシウムイメージングを行った。
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