2021 Fiscal Year Research-status Report
霊長類辺縁皮質－ストリオソーム経路の多細胞活動記録法による機能解析
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21K07259
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
雨森 智子 京都大学, 高等研究院, 特別研究員(RPD) (20896980)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | 神経生理学 / マカクザル / カルシウムイメージング / 大脳基底核 / 線条体 / ストリオソーム / 多点同時記録法 / 微小電気刺激法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
霊長類において不安障害に因果的に関わると考えられる神経回路は、大脳皮質－大脳基底核に広く分散して存在すると考えられてきた。近年、応募者らの研究から、これらの「不安回路」の下流域に線条体ストリオソーム構造があることがわかってきた。一連の研究に基づいて、応募者は、不安障害は辺縁皮質によるストリオソーム制御の異常によって引き起こされるという仮説をたてた。この仮説を検証するため、霊長類辺縁皮質と線条体に、記録電極を多数留置し、神経細胞活動を同時記録し、それぞれの領野の局所回路の役割を明らかにする。特に、辺縁皮質の局所刺激により「不安状態」を引き起こし、辺縁皮質・線条体ニューロンの同期的活動にどのような変化が引き起こされるかを調べる。さらに、細胞群の活動を視覚化できるカルシウムイメージング法を用い、辺縁皮質がストリオソームの細胞群をどのように制御するのかを解明する。こうした不安障害に関わる局所回路がストリオソーム細胞群をどのように制御し、どのように「不安」状態を引き起こすのかを、ヒトと相同な脳構造を持つ霊長類において包括的に明らかにし、ヒトの不安障害の治療に寄与する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は多点同時記録法のデータ解析を行った。特にアルファ波・ベータ波のグレンジャー因果解析を行ったところ、局所回路の相互作用が微小電気刺激法による状態変化に対応して変化することを突き止めつつある。また、本年度、カルシウムイメージングのためのベクター開発に携わり、これについても進展があった。筆頭著者として、Frontiers誌に、ストリオソームに投射する大脳皮質局所回路の解剖学に関する論文を掲載した。また、第二著者として、Scientific Reports誌に、ストリオソームと不安障害のインタラクトーム解析に関する論文を掲載した。以上のことから、研究の進行・出版ともに順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、多点同時記録法で得られた局所電場電位の解析をさらに進めることで、大脳皮質の局所回路群が線条体をどのように制御するかを明らかにする。とくに前帯状皮質や後部の眼窩前頭皮質がストリオソーム構造に投射していることから、今後、特にこれらの局所回路と線条体の相互作用を精緻に調べる。また、カルシウムイメージングに関しても、マカクザルでの行うためのベクター開発・セットアップを進める。
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| Causes of Carryover |
イメージングに関わる機器の一部の仕様に関して、慎重な検討を必要とした。そのため、一部予算を当該年度ではなく、繰り越して、次年度に使用することに決定した。イメージングに関わる機器の購入に充てる予定である。
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