2022 Fiscal Year Annual Research Report
複数脳領域からの入力を統合する神経細胞を標識・操作・計測する技術の開発
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20K06878
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
北西 卓磨 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (90722116)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 経シナプスウイルスベクター / AAV1 / 光遺伝学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
おおくの脳領域は、上流の複数の脳領域から入力を受けとる。こうした脳領域には、上流の複数領域のそれぞれから直接にシナプス入力を受ける神経細胞がしばしば存在し、これらの細胞は受けとった情報の統合に重要な役割を果たすと考えられる。本研究は、「げっ歯類の脳において、2領域から単シナプス入力を受ける神経細胞を選択的に標識・操作・計測するウイルスベクター技術」を開発することを目的としている。これにより、情報の統合に重要な役割を果たすと考えられる神経細胞の機能を多角的に解析できる汎用性・有用性の高い新技術を確立する。前年度までに、CreとFlpの両方が存在する細胞において遺伝子発現がオンになるCon/Fon発現カセットを用いて、単シナプス入力を統合する神経細胞に、蛍光タンパク質を選択的に発現させる手法を確立した。本年度は、この手法を拡張し、Con/Fonカセットにチャネルロドプシン2を搭載した。また、脳に光ファイバーを刺しいれて、単シナプス入力を統合する神経細胞を光遺伝学的に活性化する実験系を確立した。光照射後には、チャネルロドプシン2を発現する細胞においてc-Fosの発現を認めたことから、想定通り光操作が行えたものと考えられる。この技術・実験系を活用することで、単シナプス入力を統合する神経細胞について、オプトタギング法により発火活動を計測したり、光操作をおこなって周辺の神経活動や動物行動に与える影響を調べたりすることが可能になる。したがって、本研究において開発した技術は、脳内の情報統合の仕組みを解明するために有用であると期待できる。
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