2022 Fiscal Year Annual Research Report
Deciphering functional significance of newly generated neurons at postnatal stage investigated by multi-photon 4D imaging
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20H04122
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
坂本 雅行 京都大学, 生命科学研究科, 特定准教授 (00777865)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | カルシウムイメージング / ４Dイメージング / 嗅球 / 高次脳機能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトを含めた哺乳類の生後発達期の脳においても神経幹細胞が存在し、ニューロン新生が起こっている。側脳室周囲・脳室下帯で産まれた新生ニューロンは顆粒細胞として嗅球神経回路に組み込まれる。ところが、これら新生ニューロンが嗅覚依存的な学習過程において、どのように機能しているかについてはよく分かっていない。本研究では、多光子励起顕微鏡を用いた生体イメージング技術を用いて、新生ニューロンの機能的意義について、回路レベルで明らかにすることを目標としている。
令和４年度は、前年度までに確立した嗅覚学習課題中の嗅球・顆粒細胞の活動変化について、2光子励起顕微鏡を用いたin vivoカルシウムイメージングをおこなうことで計測した。まず様々な匂い分子に対する顆粒細胞の応答を調べたところ、顆粒細胞の多くは匂い刺激に対して興奮性の応答を示し、複数の匂いに対して重複して応答していることが分かった。また、これら匂い刺激を連日繰り返すことで顆粒細胞の応答に徐々に小さくなることが明らかとなった。一方、嗅覚弁別課題においては、学習に伴って顆粒細胞の応答は増大することが明らかとなった。
また顆粒細胞は僧帽細胞とシナプスを形成しているだけではなく、前梨状皮質などの高次の脳領域から多くのトップダウン入力を受けていることが知られている。前梨状皮質からのトップダウン入力について薬理遺伝学的手法（DREADD）を用いて選択的に阻害すると、嗅覚弁別課題の学習が遅くなることも明らかとなった。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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