2021 Fiscal Year Annual Research 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 |
嗅覚は多くの動物にとって、摂食、危険回避、繁殖など、意欲を必要とする最も原始的かつ基本的な行動に深く関わる感覚系である。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、神経ペプチドcrhを発現する共通のニューロン集団で神経活動マーカー遺伝子（c-fos）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る。
魚類の腹内側視床は、遺伝子発現、神経接続およびその機能について、これまでほとんど解析されていない未知の脳部位である。腹内側視床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、神経ペプチドcrhとともに、興奮性ニューロンマーカーのvglut2や、視床領域にありながら終脳のマーカーとして知られるT-box型転写因子が発現することが明らかとなった。これらの遺伝子発現パターンは、発達期の脊椎動物に共通してみられる視床隆起と類似していた。一方、視索前野や視床下部に存在するcrhニューロンではこれらの遺伝子の発現は見られなかった。
腹内側視床crhニューロン特異的な遺伝子操作を目的として、vglut2およびT-box型転写因子の遺伝子座にCre recombinaseを挿入したトランスジェニック系統を樹立した。loxPリポーター系統と交配することで、内在性遺伝子の発現パターンを模倣して外来遺伝子の発現を誘導できることを確認した。
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