2020 Fiscal Year Research-status Report
Unveiling vulnerability of the neural connectivity controlling nicotine intake in marmoset brain development
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19K16031
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| Research Institution | Central Institute for Experimental Animals |
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Principal Investigator |
関 布美子 公益財団法人実験動物中央研究所, ライブイメージングセンター, 研究員 (40771407)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 発達 / 脳活動 / マーモセット / fMRI |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では子どもがニコチン依存に脆弱である一つの要因はニコチン摂取抑制機能おとび脳全体が十分発達していない点にあると考え、マーモセットをモデルに検証することを目的としている。
DREADDによる神経操作を行うため、まずマウスを用いて手綱核に投与するための検討を行った。マーモセットとサイズは異なるが参照可能な研究がマウスの方が豊富であることからマウスを用いた手術を行い脳内投与の技術取得を行った。
また、本年度はMRIにて脳神経活動を評価するために成体マーモセットを対象に覚醒下の脳活動MRIの実施環境を整備した。同一個体を経時的に計測するため、手術で頭部に固定具を設置する手法ではなく、非侵襲的に非磁性体の素材を用いて頭部を固定する手法を開発した。麻酔下のみならず覚醒下によるMRIが実施できることで神経活動を操作した際の脳活動の変化を捉えるために十分な脳活動による信号を捉えられることが可能となった。
一方12か月、18、24か月時点で同一の健常個体を対象に経時的な麻酔下における安静時脳活動MRIを実施し、脳発達による脳活動に相違があるか否かを評価した。11頭の健常マーモセットを対象に18か月齢と24か月齢の2時点で全脳活動に顕著な脳活動の変化があるか解析したところ、有意に海馬と内側前頭前野間の機能的結合性が増加していた。前頭前野は時間をかけてゆるやかに発達することから、マーモセットもヒトと同様に前頭前野は発達している可能性がある。
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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
本年度はMRIにて脳神経活動を評価するためにマーモセットにおける覚醒下の脳活動MRIの実施環境を整備した。
造影剤を用いた信号強度の変化を追跡する方法にて脳活動を評価する方法も検討したが、覚醒下では静脈投与による侵襲性が伴うためBOLD法による脳活動MRIを適用し、全脳活動が十分評価できることを確認した。
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| Strategy for Future Research Activity |
若齢マウス及びマーモセットに脳内投与が出来るように整備をすすめる。その後同一個体で経時的な撮影を実施し、発達による変化が認められるか解析を行う。マーモセットにおいては脳内投与の経験を持つ研究者に相談し、手綱核もしくは投与しやすい領域に確実に実施できるよう検討する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスの影響によって実験実施が滞った。
次年度は試薬の購入などに充てる予定である。
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Research Products
(2 results)
