2020 Fiscal Year Research-status Report
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19K22468
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
少作 隆子 金沢大学, 保健学系, 教授 (60179025)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三枝 理博 金沢大学, 医学系, 教授 (20296552)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | 視床網様核 / 視床ニューロン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大脳皮質へ送られる感覚情報は、その中継地点である視床において選別されている。この情報の選別において重要な役割を担っているのが、大脳皮質と視床の間に位置する視床網様核である。本研究は、視床網様核の機能を明らかにするために、遺伝子操作マウスの作成、電気生理実験、神経生理検査、行動実験を計画した。
初年度は、視床網様核ニューロンが赤色蛍光タンパク質で光るマウス（AVP-tdTomatoマウス）、および、視床網様核で特異的に小胞型GABAトランスポーターを欠損するマウス（AVP-VGAT-/-マウス）の作成およびその視床網様核ニューロンでの発現の確認を中心に行った。
当該年度は、まず、視床網様核ニューロンが赤色蛍光タンパク質で光る時期を調べ、生後10日前後であることを確認した。そこで、生後20-30日齢マウスを用いて、視床網様核から視床ニューロンへの抑制性シナプス後電流の大きさを、野生型とAVP-VGAT-/-マウスとで比較したところ、evoked IPSCの振幅は両群で有意な差はみられないという結果となった。この結果の解釈として、Creの濃度が低いためVGATの欠損に時間がかかること、また、VGATの欠損が一部のニューロンから徐々に起こった場合、他のニューロンによる代償作用により、evoked IPSCの大きさがある範囲までは維持される可能性が考えられた。そこで、AVP-VGAT-/-マウスの脳波を測定し、視床網様核の機能に影響が出ると思われる時期を確認することにした。現在、マウスの日齢と脳波の変化の出現の関係を計測中である。また、それと並行し、マウスの日齢が上がるにつれ電気生理実験が難しくなることが予想されるため、30日齢、60日齢、90日齢、と日齢を上げて電気生理実験を行い、脳スライス標本の作成条件、evoked IPSCの記録条件の最適化を試みている。
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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
当該年度は、脳スライス標本を用いた電気生理実験を進展させることができた。野生型マウスを用いて、視床網様核ニューロンと視床ニューロンの間のシナプス結合について詳細に調べ、脳をスライスする方向、視床の記録部位、刺激部位、測定条件などを決めるための基礎実験を行った。また、視床網様核ニューロンを蛍光タンパク質でラベルしたマウスを用い、スライス内での線維の走行を確認し、また、蛍光タンパク質の発現が、電気生理学的性質に影響を及ぼさないこと、などを確認した。このような基礎実験を終えた後に、VGAT-/-マウスを用いて本実験を行い、20-30日齢マウスでは視床網様核から視床ニューロンへのIPSCの減少は見られない、という結果が得られた。この結果は、ある意味想定範囲内であり、今後、測定日齢を変えて調べる予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、脳波に変化が見られる時期を確認し、その時期の前後で、VGAT-/-マウスの視床網様核から視床ニューロンへのIPSCがどう変化するのかを調べる。また、それと並行し、VGATのタンパク量あるいはmRNA量の日齢に伴なう変化を調べ、視床のVGAT量の変化、IPSC振幅の変化、脳波の変化、の関係を明らかにする。もし、脳波に変化が見られる時期がかなり高齢になった場合には、Creの発現量を高める方法などを駆使し、VGATの欠損時期が早まるマウスを新たに作成することも視野に入れて検討する。
行動実験は、視床網様核ニューロンの機能が抑制されていることが電気生理学実験で確かめられたのちに初めて本格的に行う。
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| Causes of Carryover |
次年度使用が生じた理由は、電気生理実験の結果がネガティブであったため、それ以上の電気生理実験をひとまず中止し、脳波測定に切り換えたことで、遺伝子改変マウスの使用数が当初予定よりも少なくなったためである。今後は、電気生理実験の再開により使用される遺伝子改変マウスや、新たに必要となる新しい遺伝子改変マウスを作成するために用いる。
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