2011 Fiscal Year Research-status Report
グリア細胞活動が大脳皮質可塑性に果たす役割をｉｎ ｖｉｖｏで解明する
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23700399
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
高田 則雄 独立行政法人理化学研究所, 神経グリア回路研究チーム, 研究員 (50415212)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2013-03-31
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| Keywords | グリア細胞 / in vivo / ２光子励起顕微鏡 / シナプス可塑性 / 大脳皮質 / 光刺激 / オプトジェネティクス / カルシウム |
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| Research Abstract |
「記憶と学習におけるグリア細胞活動の役割を解明すること」を目指している。本研究課題では、脳のグリア細胞だけを人為的に活性化させた場合に、神経シナプス伝達効率にどのような影響があるのか、生きたままのネズミで検証する。具体的にはまず、光活性型蛋白質をグリア細胞だけに発現させたマウスを作成する。その上で、麻酔下マウスの大脳皮質に光照射してグリア細胞だけを活性化させ、（１）周囲の神経細胞活動が変化するか、（２）シナプス可塑性を誘導できるかを、in vivo 2光子顕微鏡を用いて2次元可視化解析する。初年度である平成23年度は、本研究の前提となる知見を論文として発表できた。具体的には、グリア細胞の活動がシナプス可塑性に直接関与することを示唆する結果を、生きたマウスを用いて報告した。グリア細胞とシナプス可塑性との関係を研究した従来の報告は脳切片などを用いていたために、本来の神経活動が消失しているだけでなく、神経繊維切断による炎症反応でグリア細胞の生理的性質が変化している可能性がある。このため、生きたままの動物の脳を用いたグリア細胞とシナプス可塑性との関係解明が急務であった。我々の論文によって、シナプス可塑性に影響を及ぼす時のグリア細胞の活動様式が明らかとなった。グリア細胞をどのように活性化させれば良いか、本研究課題で用いる光刺激パターン設定の参考となる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
進展としては、本申請課題の基盤となる知見（グリア細胞活動がシナプス可塑性に直接関与する）を論文として報告できた。また、顕微鏡下に保持した動物（マウス）を光刺激するための機材（顕微鏡へのレーザーダイオード光の導入など）を設置し、神経細胞に光活性型蛋白質を発現しているトランスジェニック動物に対して光刺激することに成功した。遅れている点としては研究室で取り組んできた、グリア細胞だけに光活性型蛋白質を発現するトランスジェニック動物の作成が完了していない。光活性型蛋白質がグリア細胞だけでなく神経細胞にも発現してしまったり、発現がグリア細胞だけだとしても発現量が少なく光刺激困難な状態である。
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| Strategy for Future Research Activity |
遺伝子改変動物作成の専門研究者と共同研究する予定である。既に予備実験用に、グリア細胞だけに光活性型蛋白質を発現しているトランスジェニック動物を数匹頂いた。この動物に対して申請者の研究機材を用いてグリア細胞を光刺激できることを既に確認した。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
繰越金については、年度末に参加した学会への参加費に充てる。翌年度以降に申請する研究費の主な用途は、当初の計画通りに脳波計測用シリコンプローブの購入費である。これを用いて、グリア細胞を光刺激した時の神経細胞応答を記録する。
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