2020 Fiscal Year Research-status Report
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19K06894
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
宮坂 信彦 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 (70332335)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 匂い / 神経回路 / 脳 / 行動 / ゼブラフィッシュ / 学習 / 記憶 / モチベーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ゼブラフィッシュの腹内側視床では、匂いとエサ報酬の連合学習や新奇環境への暴露によって、特定の神経ペプチドを発現するニューロン集団でc-fos（神経活動マーカー）の発現が検出される。すなわち、腹内側視床の活性化が両実験群に共通した脳の状態を反映すると考えられ、匂いによって動機づけされた誘因行動や新奇環境での探索行動など、目的行動への意欲に関わる可能性が示唆されている。
腹内側視床の活性化の生理的意義をさらに理解するために、慣れ環境中（ホームタンク）のゼブラフィッシュに対して様々な感覚刺激を行い、腹内側視床でのc-fosの発現を解析した。その結果、誘引や忌避を引き起こす匂い物質や、仲間の姿を提示する社会性視覚刺激では、腹内側視床は活性化しないことが明らかとなった。このことから、腹内側視床の活性化は限られた状況下での意欲的な脳の状態（注意・予期）と関連する可能性が示唆された。
腹内側視床のc-fos陽性細胞の分子発現プロフィールを解析したところ、特定の神経ペプチドとともに、T-box型転写因子が発現することが明らかとなった。c-fos陽性ニューロンの機能と神経接続を遺伝子工学的に解析するために、神経ペプチドの遺伝子座に酵母の転写因子Gal4をノックインしたトランスジェニック系統をCRISPR/Cas法により作製した。また、Cre/loxPシステムにより腹内側視床で限定的に遺伝子操作を行うために、T-box型転写因子の遺伝子座にCreをノックインしたトランスジェニック系統の作製に着手した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナ感染症パンデミックによる緊急事態宣言などの影響で、予定していたトランスジェニック系統の作製・繁殖が停止した。また、すでに樹立していた系統の維持・繁殖にも影響があり、研究再開までにかなりの時間を要した。
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| Strategy for Future Research Activity |
腹内側視床の特定のニューロン集団を特異的に遺伝子操作するトランスジェニック系統を樹立し、意欲行動を担う神経回路の構造と機能の解析を推進する。
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| Causes of Carryover |
トランスジェニック系統の樹立に想定以上の時間を要し、系統維持費、神経回路の可視化および機能操作のための費用が繰り越しとなった。また、予定していた学会への参加が全てオンラインに変更となり、旅費が繰り越しとなった。
繰越金および次年度請求分を合わせて、トランスジェニック系統の作製、樹立した系統の維持、神経回路の可視化および機能操作に関する消耗品費、さらには研究成果発表の費用に使用する。
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