覚醒制御における前脳基底部アセチルコリン神経細胞内の分子シグナル機構の解明

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K07732
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: 丹羽 康貴 弘前大学, 医学研究科, 准教授 (40590071)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 前脳基底部 / Ntrk1 / 破傷風毒 / 脳波筋電図測定

Outline of Annual Research Achievements

私たちの行動は外界からの情報や以前の経験によって常に左右される。ものを避けるといった瞬発的な行動から、寝不足や長時間の集中による頭の疲れなど、さ まざまな時間幅での覚醒制御機構が予想される。そこで本研究では覚醒制御における時間~日レベルのゆっくりとした情報処理・応答が、覚醒を支える神経回路においてどのように実装されているのかを明らかにすることを目的とする。特に、覚醒制御に重要であることが知られている前脳基底部アセチルコリン神経に注目し、その細胞内分子シグナルを遺伝学的に操作することによって、睡眠覚醒行動に影響を与える分子シグナルを明らかにする。前年度は脳定位固定装置を用いたキャピラリーインジェクションによるアデノ随伴ウイルス(AAV)導入の実験系の立ち上げを行い、導入した遺伝子の発現を免疫組織化学で確認することができた。今年度はCre依存的に破傷風毒の発現が誘導されるAAVを作製し、 Ntrk1-IRES-Creマウスの前脳基底部領域および前脳基底部アセチルコリン神経の主な投射先の一つである海馬領域にキャピラリーインジェクションによるAAV導入を行い、それと同時に脳波・筋電図測定用の電極留置手術を行なった。2週間ほどの回復期間をおき、脳波・筋電図測定および睡眠行動解析を行なった。行動解析後に脳を固定し免疫組織化学を行なったところ海馬領域における導入遺伝子発現がよく確認できたため、そのサンプルサイズを増やしていくことを計画した。その途中に研究代表者の異動が決まり、計画は一時的に中断することになった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

前脳基底部アセチルコリン神経におけるNtrk1シグナル関連分子の過剰発現マウスを作製し検証するための予備実験として、破傷風毒を発現するアデノ随伴ウイルス(AAV)の作成、キャピラリーインジェクションによるウイルス導入、そしてインジェクションしたマウスの脳波・筋電図測定および免疫組織化学による導入遺伝子発現の確認までの一連の実験を行うことができた。しかし、サンプルサイズを増やすことを計画している段階で研究代表者の異動が決まったため、一旦計画を中断することを余儀なくされた。

Strategy for Future Research Activity

まずは異動後の環境において、これまでに行なった実験系を再び立ち上げていく。その上で、海馬領域におけるウイルス導入および脳波・筋電図測定したマウスのサンプルサイズを増やしていく。

Causes of Carryover

年度途中に現所属への異動が決まったため。次年度使用額は現所属での実験系の立ち上げに使用する。