Clarification of Alzheimer's disease pathology via visualization of activity of the locus coeruleus

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K06798
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 関谷 敬 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任助教 (40511374)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: ノルアドレナリン神経 / 大脳皮質 / カルシウムイメージング

Outline of Annual Research Achievements

アルツハイマー型認知症などの、脳機能に関わる疾患においては、情報を保持する器官であるという脳の基本的な特性から、早期に疾患を発見し、進行を減弱または停止させるということが非常に重要である。これは、脳組織が疾患から回復しても、保持されていた記憶や判断に用いられる神経ネットワークが失われていては、回復したとは言いづらいからである。そこで、脳機能に関わる疾患は、初期病態の理解を進め、早期診断につなげることと、病態進行の阻止が非常に重要である。本研究では、アルツハイマー型認知症において、初期病態から神経脱落などの異変が報告されているノルアドレナリン神経に注目し、ノルアドレナリン神経の大脳皮質での働きに注目することで、ノルアドレナリン神経の大脳皮質ネットワークへの作用を解明し、ひいてはアルツハイマー型認知症の初期病態における新たな知見を得ることを目的としている。様々な顕微鏡法を駆使することで、大脳皮質におけるノルアドレナリン神経細胞の詳細な活動イメージングを行い、大脳皮質をほぼ無秩序に走行するノルアドレナリン神経軸索のカルシウムイメージングを行い、活動動態を捉えることを実現している。大脳皮質は、いくつかの領野に分かれ、それぞれが特定の情報処理に特化している構造を持つことが知られるが、近年これらの領野はより詳細かつ高精度に特性が調べられ始めており、これらの知見と合わせてノルアドレナリン神経軸索の活動を評価することで、大脳皮質におけるノルアドレナリン神経の機能解明が期待され、脳機能に関わる疾患の病態生理にも新たな知見が得られることが期待される。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

様々な顕微鏡法をもちいて、大脳皮質におけるノルアドレナリン神経のカルシウムイメージングを行った。大脳皮質視覚野における神経活動イメージングと合わせてのより詳細な機能評価を進めた。

Strategy for Future Research Activity

今後は、アルツハイマー型認知症の初期病態において重要であるノルアドレナリン神経について、大脳皮質神経ネットワークとの相互関係について機能解析を行う。

Causes of Carryover

予定していた２光子励起顕微鏡を用いたイメージング実験とその解析の一部を次年度に先送りしたため、消耗品の購入も一部次年度に先送りとした。