2020 Fiscal Year Research-status Report
味覚の臨界期を探るためのGRINレンズによる覚醒マウスの脳内イメージング法の確立
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20K10236
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
武井 浩樹 日本大学, 歯学部, 助教 (50632543)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤田 智史 日本大学, 歯学部, 教授 (00386096)
山本 清文 日本大学, 歯学部, 助教 (30609764)
中谷 有香 日本大学, 歯学部, 助教 (60781391)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 味覚 / 臨界期 / 二光子イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
味蕾は小児期においてすでに成熟しているが，味覚情報を脳内に伝える脳神経線維や中継核はまだ発達途上である。したがってそれらの投射先である大脳皮質味覚野も同様に発達過程にあると考えられ、味覚情報を処理する神経回路網の発達は小児期において完了していないと推察される。大脳皮質視覚野では神経回路の発達は、小児期の一定期間である「臨界期」において行われることが報告されているが、その「臨界期」が味覚野に存在するのかは明らかにされていない。本研究は、脳内のニューロン活動を経過観察できるGRINレンズをマウスに埋入した状態で，種々の味覚物質を摂取させた際のニューロン群の発達に伴う発動パターンを数週間にわたり覚醒下にて計測すると同時に、視覚野の「臨界期」に重要な役割を果たすとされるBDNFの拮抗薬を投与することで，味覚野の「臨界期」の存在を検証することを目的としている。
今年度は、味覚野へのGRINレンズ挿入法の確立に取り組んだ。しかしながら、予備実験で使用したGRINレンズは3.7mmだったが、本研究で利用するレンズは6mmとなったため、計測まで可能な個体を作成することが非常に困難であることが判明した。そのため、GRINレンズ挿入と併行して味覚野を直接二光子顕微鏡で計測する方法の確立にも取り組んだ。具体的には急性標本で確立した手術手技の侵襲度合いを大幅に抑えた慢性実験用の手技を開発し、慢性的に二光子イメージングを行うことが可能になった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究計画では本年度は味覚野にGRINレンズを埋込んだ麻酔下動物から味覚応答を計測し、島皮質味覚野の表面部と深層部の味覚情報処理様式の比較を行う予定であったが、味覚野へのGRINレンズ挿入法の確立が予定通り進まず、味覚応答計測が進んでいないため。また、慢性的に二光子イメージングを行うことが可能になったが、こちらも手技の確立に時間を費やしたため味覚応答計測には至っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
GRINレンズで行う予定であった実験の大半は新たに確立した慢性二光子イメージングによって代替可能であるが、覚醒動物からの味覚応答計測に関しては直接レンズを皮質に埋め込む方式の方が安定した計測が期待できる。それゆえ、次年度も引き続き味覚野へのGRINレンズ挿入法の確立に取り組み、当初の予定通り実験計画通り進める予定であるが、研究の進捗状況によって二光子イメージング法を利用した研究に切り替えることも視野に入れている。
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| Causes of Carryover |
予定していた研究計画が遅延しており、それに伴い、計画後半に使用予定であった物品を購入しなかったため残金が生じた。
今年度の遅れた分を含め特段の計画の変更はなく、次年度の繰越金はR3年度の助成金と合わせて、味覚野へのGRINレンズ挿入法の確立に取り組み、ならびに味覚刺激に対する応答記録に使用する。
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