2020 Fiscal Year Research-status Report
視聴覚統合による物体認識に重要な脳内機構：エコーロケーションをモデルとした研究
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19K16192
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| Research Institution | Kanazawa Medical University |
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Principal Investigator |
古山 貴文 金沢医科大学, 医学部, 助教 (20802268)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 視聴覚統合 / 光学計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、視聴覚統合による物体認識に重要な脳内機構を解明することである。多くの動物は複数感覚から得た情報を脳内で統合し、周囲の環境を把握している。複数感覚の統合は、円滑なコミュニケーションや適切な物体認識に重要である。本研究では、動物を被験体として、感覚統合の神経回路を明らかにし、その神経活動を任意操作することで、視聴覚統合による物体認識行動にどのような変化を与えているかを明らかにしていく。
本年度は、コウモリの視覚野を同定するため、視覚刺激を提示した際の脳活動のデータを再解析した。脳活動部位の同定には、フラビン蛋白蛍光イメージング法(脳表面に光を当て、ミトコンドリアの活動変化で生じる反射光の強さを分析し、脳の活動部位を画像化する方法)を使用した。過去の解剖学的データを参考にし、コウモリの視覚野と考えられる脳部位を光学計測の中心とし、視覚刺激を提示した結果、視覚刺激に対する脳活動を観測することに成功した。さらに、コウモリの視覚刺激の提示角度を変化させた結果、正面から横方向になるにつれて、反応部位が外側側から内側側に変化した。これは、マウスなどで観測されている網膜地図と同様であり、コウモリの網膜地図は齧歯類と同様である可能性が示唆された。
また、スナネズミを被験体とし、フラビン蛋白蛍光イメージング法を用いて、視覚刺激および聴覚刺激を提示した際の脳活動を記録した。その結果、スナネズミの視覚野および聴覚野の同定に成功した。この結果をもとに、視聴覚同時刺激した際の脳活動を比較することで、視聴覚統合に関わる脳部位を同定することが可能となった。
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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
本年度においては、コウモリおよびスナネズミを対象に、昨年確立した光学計測を用いて脳活動を記録したデータを解析した。コウモリにおいては、角度の異なる視覚刺激を提示し、脳活動を記録した結果、視覚野の同定および視覚野における網膜地図の作成に成功した。さらに、スナネズミを被験体とした実験では、視覚刺激および聴覚刺激を提示した際の脳活動を記録し、視覚野および聴覚野の同定に成功した。現在、c-Fos染色を行い、視聴覚同時刺激時に活動する脳部位を免疫染色にて解剖学的に同定している。コウモリおよびスナネズミを対象として、各刺激に対する脳活動を安定して記録できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、c -Fos染色を行い、視聴覚同時刺激時に活動する脳部位を解剖学的に同定することを進める。さらに、同定した視覚野および聴覚野に神経トレーサーを注入し、各領域間の神経回路を明らかにする。また、視覚野および聴覚野の脳活動を変化させ、他個体とのインタラクションに影響があるかを明らかにする。
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