2021 Fiscal Year Annual Research Report
情動記憶固定化時における海馬-扁桃体間の同調活動機構の解明
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20J22842
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
佐藤 由宇 東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Keywords | 膜電位記録 / 扁桃体基底外側核 / カルシウムイメージング / 新皮質 / slow oscillation |
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| Outline of Annual Research Achievements |
情動の情報処理を担う扁桃体基底外側核 (BLA) は、記憶を司る脳領域と同調的に活動することで情動記憶の形成に寄与すると考えられる。しかし、情動記憶形成における、BLAを含む神経回路機構は、神経細胞への入力を記録できるパッチクランプ法の技術的困難がゆえに十分に解明されていない。本研究では、自身がこれまでに開発した生体脳深部領域へのパッチクランプ法を用い、BLAから単一神経細胞の膜電位記録を行うことで、情動記憶形成時に領域間で生じる同調活動の神経回路機構を明らかにすることを目指している。これまでに、BLA神経細胞が、記憶の固定化に重要な新皮質slow oscillationの特定の位相で脱分極することを明らかにしてきた。
単一神経細胞レベルで見られたBLA神経細胞の脱分極と新皮質slow oscillationとの同期性が、複数の神経細胞間でも維持されているかを調べるため、BLAからカルシウムイメージングを行った。ウイルスを用いてBLAの神経細胞にカルシウムインジケーターGCaMP7fを導入し、屈折率分布型レンズを介してBLA神経細胞のカルシウムイベントを捉えた。同時に新皮質slow oscillationを記録することで、BLA神経細胞のカルシウムイベントが脱分極同様の位相特異性を持つことが明らかになった。また、その位相は同時に観察した神経細胞間で共通していた。カルシウムイベントは脱分極を経て生じる発火活動を反映していることから、BLA神経細胞は新皮質slow oscillationに同期して一度に入力を受けることが示唆された。
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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
昨年度の計画通り、BLAからのカルシウムイメージングと新皮質slow oscillationの同時記録に成功した。そして、BLA神経細胞のカルシウムイベントが脱分極と同様に新皮質slow oscillationと同期していること、BLA神経細胞間で同期性が共通していることを明らかにした点で、おおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
BLA神経細胞の投射元の神経細胞の活動が、新皮質slow oscillationの位相とどのような関係性にあるのかを明らかにする。逆行性に感染し光感受性タンパク質チャネルロドプシン2を発現するウイルスをBLAに注射することで、BLAに投射を送る神経細胞を標識し、さらにユニット記録を組み合わせることでBLAに投射を送る神経細胞の発火活動を選択的に捉える。そして、この発火活動がBLA神経細胞の脱分極が生じる新皮質slow oscillationの位相特異的に生じるかどうかを調べる。
また、現在までに明らかにした脱分極は興奮性および抑制性シナプス後電流が加算された結果生じたものである。そこで。BLA神経細胞から電位固定記録を行い、新皮質slow oscillationに対するシナプス後電流の位相特異性を明らかにする予定である。
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