2021 Fiscal Year Annual Research Report
自閉症スペクトラム障害の病態に関わる小脳神経回路基盤
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20K15924
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
堤 新一郎 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 副チームリーダー (20862676)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 小脳 / 自閉症スペクトラム障害 / 二光子イメージング / 感覚運動連関 / 登上線維 / 同期性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. 疾患モデルマウスの感覚運動連関の異常の定量化：自閉症スペクトラム障害モデルマウス（patDp/+）において、小脳外側部の機能と考えられている感覚処理とそれに基づく正確なタイミングでの運動制御を定量可能な多感覚運動連関タスク（Tsutsumi et al., Cell Rep (2020)）を行わせた。patDp/+マウスでは正常マウスに比して、多感覚刺激に対してリック運動を行う感覚運動連関の学習が遅れた一方、その後の単感覚刺激に対しての反応抑制の学習には違いがなかった。また、多感覚刺激に対するリック運動開始のタイミングは正常マウスに比べて遅いことが観察された。
最終年度では、異なる自閉症スペクトラム障害モデルマウス系統（CHD8 hKO）において、感覚運動連関タスクに加え、新たに立ち上げた短期記憶の障害を定量できるタスク（遅延付きgo/no-goタスク）を行わせた。CHD8 hKO系統では、感覚運動連関自体は障害されないが、短期記憶が障害されるという予備的な結果を得た。
2. 疾患モデルマウスの小脳神経回路活動異常の定量化：多感覚運動連関タスク中のpatDp/+マウス小脳外側部Crus Iの広い領域でのプルキンエ細胞の二光子カルシウムイメージングを実施し、プルキンエ細胞への登上線維入力の集団活動を記録した。patDp/+マウス小脳外側部Crus Iでは、登上線維入力の同期で定義される縞状構造が一部崩れ、極端に細いバンドが見られた。さらに、タスク下での登上線維入力は正常マウスに比べて少ないか、あったとしても遅く、時間的なバラつきが大きかった。
3. 今後の計画：今後はCHD8 hKO系統において遅延付きgo/no-goタスク試行中の小脳二光子カルシウムイメージングを行うことで、小脳異常活動と短期記憶障害との関連を調べていく予定である。
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