2019 Fiscal Year Research-status Report
| Project/Area Number |
19K12223
|
|---|
| Research Institution | Tamagawa University |
|---|
Principal Investigator |
杉崎 えり子 玉川大学, 脳科学研究所, 研究員 (20714059)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
相原 威 玉川大学, 工学部, 教授 (70192838)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | シナプス可塑性 / アセチルコリン / 海馬 / CA3 / STDP |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
記憶の再生で重要となる新しく発見されたathorny細胞に着目し、athorny細胞の特性と学習時におけるCA3ネットワークへの効果、更にアセチルコリンの効果を解明するために、本年度は、「athorny細胞特性の明確化」に取り組んだ。
まず、Huntらが報告しているathorny細胞の特徴であるバースト発火を確認するために、CA3領域にある細胞の細胞体にパッチクランプを行い、電流を注入した。その結果、一部の細胞では50Hz程度のバースト発火が観測され、注入電流を強くするとそのバースト周波数は高くなることを確認した。一方、低頻度（20Hz程度）でバーストする細胞もあったことから、CA3領域に特徴の異なる2つのタイプの細胞が存在することがわかった。このことから、本実験環境下においてもathorny細胞を選別することが可能であることがわかった。次に、歯状回に十分近い苔状線維に電気刺激を行い、CA3錐体細胞を経由したathorny細胞のシナプス可塑性にどのような効果があるか検証を開始した。その結果、多少のLTP傾向が見られることをスパイクタイミング依存可塑性（STDP）誘導刺激を使うことで観測できたが、更に実験回数を増やして明確化する必要がある。
これらの結果から、本実験においてもathorny細胞の同定は可能であり、そのathorny細胞に投射するCA3錐体細胞とのシナプスでは、STDPが見られた。このことは、今までCA3錐体細胞の出力はリカレントと苔状線維によるものと考えられていたが、athorny細胞も関与していると示唆できた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
細胞応答の特徴からathorny細胞の特定ができ、バーストパターンの計測ができた。このバーストパターンは次の実験に応用する予定である。また、athorny細胞におけるシナプス可塑性の観測に着手することができている。これらの状況から、おおむね順調に進展していると考える。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今年度実施開始したathorny細胞におけるSTDPの実験回数を増やし、結果の明確化を行う。更に、athorny細胞で観測されたバーストパターンを参考にした入力刺激と苔状線維刺激との関係を、タイミングにも注目してCA3錐体細胞のシナプス可塑性で評価を行う。ここで得られる実験結果から、athorny細胞がCA3ネットワークに及ぼす効果が明らかになると考えられる。
|
| Causes of Carryover |
当初薬品の購入を予定していたが以前に購入したものを使用することができたため、購入費用が発生しなかった。また、三次元水圧マイクロマニピュレータが想定よりも約20万円安価に購入できた。次年度使用額は、実験時の刺激電極や記録電極の位置関係を記録しておくための広域が見られる低倍率の対物レンズ購入を計画する。
|
