2014 Fiscal Year Annual Research Report
新規神経回路操作技術による大脳皮質―基底核ネットワーク制御機構の解明
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23300119
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| Research Institution | Fukushima Medical University |
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Principal Investigator |
小林 和人 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (90211903)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
深掘 良二 福島県立医科大学, 医学部, 助教 (40457784)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 視床線条体路 / 皮質線条体路 / 道具的学習 / 運動制御 / 行動柔軟性 / 高頻度逆行性遺伝子導入ベクター / 細胞標的法 / 光遺伝学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大脳皮質と基底核を連関する神経回路は、学習と行動の発現制御に必須の役割を持ち、この回路の活動異常は多くの神経・精神疾患の病態と深く関係する。本研究では、我々の研究グループで開発した独自の遺伝子改変技術を応用して、学習の獲得・実行・変換に関与する神経機構の仕組みの解明に取り組む。本年度は、視床束傍核から線条体へ入力する神経路のPavlovian-instrumental transfer（PIT）のプロセスにおける役割を解析するために、PITの行動課題のテストフェーズにおいて、２種類の音を提示し、それぞれの刺激に対応したレバーを押す行動を評価した。視床線条体路の選択的な除去を誘導したラット
は、PIT課題のパフォーマンスに部分的な低下のある可能性が示唆された。次に、行動課題中の束傍核線条体路の神経活動を評価するために、Cre-loxP組換えを応用した、二重遺伝子導入法を用いてチャネルロドプシン-2-Venusを高レベルに発現するラット系統を作成した。このラットの脳を解析することにより、束棒傍核視床線条体路におけるチャネルロドプシン-2-Venusの発現を確認する。この動物は、視床線条体路の活動を記録するために有益な実験動物となる。さらに、皮質線条体路の行動生理学的役割に関して、特に、運動野（M1/M2）や視覚野(V1/V2)から背外側線条体へ投射する経路の行動生理学的役割を明らかにするために、ヒトIL-2R遺伝子をコードするHiRet ベクターをマウス線条体に注入し、M1/M2運動皮質の局所領域にイムノトキシンを投与することによって、皮質線条体路を選択的に除去した。この欠損マウスを用いて、視覚弁別学習を用いて皮質線条体路の行動生理学的な役割を解析しており、学習の獲得と実行におけるそれぞれの経路の役割を明らかにする計画である。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Transcriptional and structural plasticity of tyrosine hydroxylase expressing neurons in both striatum and nucleus accumbens following dopaminergic denervation.2014
Author(s)
Depboylu, C., Klietz, M., Maurer, L., Oertel, W.H., Kobayashi, K., Weihe, E., Höglinger, G.U., and Schäfer, M. K.
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Journal Title
J. Chem. Neuroanat.
Volume: 61/62
Pages: 169-175
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Crucial role of rho-kinase in pressure overload-induced right ventricular hypertrophy and dysfunction in mice.2014
Author(s)
Ikeda, S., Satoh, K., Kikuchi, N., Miyata, S., Suzuki, K., Omura, J., Shimizu, T., Kobayashi, K., Kobayashi, K., Fukumoto, Y., Sakata, Y., and Shimokawa, H.
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Journal Title
Arterioscler. Thromb. Vasc Biol.
Volume: 34
Pages: 1260-1271
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Dorsal striatal indirect pathway regulates the response selection accuracy in auditory conditional discrimination.2014
Author(s)
Nishizawa, K., Fukabori, R., Okada, K., Uchigashima, M., Watanabe, M., Shiota, A., Ueda, M., Tsutsui, Y., and Kobayashi, K.
Organizer
44th Annual Meeting of Society for Neuroscience
Place of Presentation
Washington DC
Year and Date
2014-11-19
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[Presentation] Inhibitory role of cholinergic interneurons in the dorsomedial striatum via muscarinic M4 receptors on reversal and extinction learning.2014
Author(s)
Okada, K., Nishizawa, K., Fukabori, R., Kai, N., Shiota, A., Ueda, M., Tsutsui, Y., Sakata, S., Matsushita, N., and Kobayashi, K.
Organizer
44th Annual Meeting of Society for Neuroscience
Place of Presentation
Washington DC
Year and Date
2014-11-19
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