大脳皮質味覚野における空間的な恒常性維持機構の探求と味覚障害の病態解明

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K09761
• Research Institution: Dokkyo Medical University
• Principal Investigator: 田中 康広 獨協医科大学, 医学部, 教授 (40266648)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 穐吉 亮平 獨協医科大学, 医学部, 准教授 (80572859)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 大脳皮質味覚野 / 味覚刺激 / バンドルファイバ / 後内側腹側核 / 味覚障害モデル

Outline of Annual Research Achievements

2023年度の研究実績によりわれわれは以下の結果を得た。
①給水ポンプによる味覚ランダム刺激実験系の構築
マウスを頭部固定下で味覚刺激に同期した大脳皮質味覚野のイメージングを行うために、絶水させたマウスの口元に給水スパウトを固定し、マウスがリッキングすると赤外線センサーで感知できる系を構築にした。リッキングしたシグナルをイメージング記録装置にパルスとして入れることで味覚刺激の潜時の測定が可能であり、また非刺激時の味覚野の活動動態および潜時の時間依存的に発火する神経細胞群を正確に解析することができる。給水はランダム関数を用いることにより、マウスが給水時間間隔を学習せずにリッキングを行うことが可能な実験系とした。
②味覚野観察のためのファイバーイメージング
これまでマウス頭部固定下でin vivo イメージングを試みていたが、より生理的環境下における味覚中枢の活動動態を観察するために、自由行動下で観察が可能なバンドルファイバを用いた実験系を構築し神経細胞のCa2+transientの観察に成功した。神経細胞にはあらかじめ、アデノ随伴ウイルスを用いて緑色カルシウム感受性蛍光タンパク質GCaMP(GFP-based Calcium Calmodulin probe)をコードする遺伝子を注入し発現させた。また、このバンドルファイバは深部に挿入することが可能であり、皮質に投射する視床（後内側腹側核）および延髄の中継核の観察も行える利点を有している。皮質ではすでに複数の細胞群の観察を行うことができ①の実験系を応用し味覚刺激時の中枢応答も解析できた。