2022 Fiscal Year Research-status Report
大脳皮質興奮性－抑制性細胞間双方向性結合の発達と機能的意義
| Project/Area Number |
21K15193
|
|---|
| Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
|---|
Principal Investigator |
山本 真理子 生理学研究所, 基盤神経科学研究領域, NIPSリサーチフェロー (70898824)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 大脳皮質 / 抑制性細胞 / 錐体細胞 / 発達 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、大脳皮質一次視覚野におけるパルブアルブミン陽性のFast-spiking抑制性細胞（PV-FS細胞）と錐体細胞間のシナプス結合の発達過程を調べることと、発達過程のこれらのシナプス結合を操作することで発達により獲得されるシナプス結合の機能や特徴を見出すことを目的としている。令和４年度では下記の研究を行った。
１）アデノ随伴ウイルスによるCre遺伝子の導入を細胞非特異的、錐体細胞特異的および抑制性細胞特異的なプロモーターを用いて行い、それぞれ細胞種特異的なNMDA受容体欠損マウスを得た。これらのマウスにおいて、PV-FS細胞－錐体細胞間のシナプス結合の解析を視覚野急性スライスでの同時ホールセル記録により行った。特定の細胞におけるNMDA受容体の欠損が、錐体細胞ーPV-FS細胞間結合における興奮・抑制バランスの調節に影響することを見出した。
２）これまでの結果から、錐体細胞とPV-FS細胞が相互に影響し、両者間結合の興奮・抑制バランスを調節していることを示唆する結果が得られた。これを踏まえ、錐体細胞の活動を操作した場合、錐体細胞ーPV-FS細胞間結合にどのように影響するかを検討した。興奮性DREADD Gqタンパク質を錐体細胞特異的に発現させ、錐体細胞の活動を遺伝化学的に増加させたマウスにおいて、PV-FS細胞－錐体細胞間のシナプス結合解析を行った。錐体細胞の活動のかく乱は、PV-FS細胞－錐体細胞間結合における興奮・抑制バランスの調節に影響することを見出した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
NMDA受容体の欠損マウスにおける結合解析の結果は予想と異なっていた。予想と結果のギャップを埋める目的で、錐体細胞の活動操作によるPV-FS細胞－錐体細胞間シナプス結合への影響の検討を新たに解析項目に追加した。実験を追加したものの計画に遅れはないため、おおむね順調に進展していると考える。
|
| Strategy for Future Research Activity |
一次視覚野のPV-FS細胞－錐体細胞間シナプス結合の変化が視覚機能へ及ぼす影響を調べるため、in vivo 二光子カルシウムイメージングの実験系を構築し、結合変化を起こしたマウスにおいて視覚応答や活動相関の解析を行う予定である。
|
| Causes of Carryover |
当初 in vivo マルチユニット記録装置の購入を予定していたが、AAVによる遺伝子導入を蛍光標識タンパクの発現を確認しながら in vivo 記録を行いたいと考え、二光子カルシウムイメージングへ研究方法を変更し、予算使用予定に変更が生じたため。今後、二光子カルシウムイメージング実験・解析のために必要な機器の購入に使用する予定である。
|
Research Products
(3 results)
