2023 Fiscal Year Annual Research Report
神経修飾物質による行動文脈依存的な視知覚修飾の局所回路から全脳レベルでの機序解明
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21K15613
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
佐藤 彰典 名古屋大学, 創薬科学研究科, 研究員 (20881204)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | アセチルコリン / 広域イメージング / マウス / 視知覚 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々の視知覚は脳内の視覚情報処理によって実現されている。この情報処理は周囲の環境や行動文脈によって動的に変化し、状況に応じた最適化が行われるが、これはアセチルコリンをはじめとする神経修飾物質の神経活動修飾作用によるものである。視知覚に対する神経修飾物質の修飾作用については研究されてきているものの、その対象は一次視覚野をはじめ一部の領域に限られ、皮質全体におよぶ広範囲の領野や領野間での研究はほとんどなされていない。本研究では、神経修飾物質が神経活動および視知覚に与える影響とその神経機序について、行動レベルから、領野・回路・神経細胞レベルにわたって統合的に明らかにすることを目的としている。前年度までに、神経修飾物質のひとつであるアセチルコリンの蛍光センサータンパク質と大脳皮質全域をイメージングできる広域イメージング法を用いて、視覚刺激検出課題中のマウスの大脳皮質からアセチルコリン動態のイメージングを行った。その結果、皮質領域ごとに異なる蛍光強度変化が観察され、またその蛍光強度変化が学習に伴って変化していくことが確認された。最終年度には、広域顕微鏡を改良し多色イメージングシステムを構築した。これにより、アセチルコリンセンサーに加えて赤色カルシウムセンサータンパク質を大脳皮質に同時に発現させることで、アセチルコリン動態と神経活動の同時記録を行うことに成功した。課題遂行中の大脳皮質広域におけるアセチルコリン動態と神経活動の同時記録は報告がなく、これはアセチルコリンをはじめとする神経修飾物質の視知覚調節機序の解明における重要な成果であると考える。
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