2012 Fiscal Year Research-status Report
小脳プルキンエ細胞群が形成する矢状クラスターの機能的意義
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24700401
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
山田 義之 独立行政法人理化学研究所, 発生神経生物研究チーム, 基礎科学特別研究員 (80553685)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 神経生理学 |
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| Research Abstract |
小脳皮質からの出力を担うプルキンエ細胞群は、解剖学的・分子生物学的に高い均一性を持ったクラスター構造を矢状方向に形成することが知られているが、この矢状クラスターが持つ機能的意義は未だ明らかにされていない。本研究では、プルキンエ細胞の矢状クラスターが小脳の機能的ユニットであるという仮説の検証を試みる。具体的には、プルキンエ細胞の活動の空間パターンをin vivoイメージングにより高解像度でマッピングし、矢状クラスターとの関係を解析することにより、小脳の機能構築を理解する上で重要な知見を得ることを目的とする。
当該年度は、1) プルキンエ細胞群が形成する矢状クラスターを蛍光タンパク質により可視化した上で、2) in vivo Ca2+イメージングによりプルキンエ細胞群の活動を単一細胞レベルで記録するための実験系の構築を行ない、以下の成果を得た。
まず、アデノウイルスベクターによる誕生日特異的遺伝子導入法を用いて、プルキンエ細胞の矢状クラスターに蛍光タンパク質を発現するマウスの作成に成功した。次に、in vivoで2光子イメージングと電気生理記録（パッチクランプ法）を同時に行なうためのセットアップ・実験手技を確立した。さらに上記を組み合わせることにより、麻酔下のマウスにおいて、プルキンエ細胞の矢状クラスターを同定した上で、自発活動をin vivo記録することに成功した。現在、感覚刺激のためのセットアップを作成し、次年度への準備を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
小脳におけるin vivoイメージング・電気生理記録に必要な実験手技の習得および条件最適化に予想以上の時間がかかった。また、2光子顕微鏡用のレーザー・ソフトウェアの不具合等により実験できない期間が発生した。
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| Strategy for Future Research Activity |
麻酔下のマウスに感覚刺激（皮膚への電気的刺激等）を与えた時のプルキンエ細胞の応答をin vivoイメージングにより記録し、応答の空間パターンと矢状クラスターとの関係を調べる。具体的には、下記の点に着目して解析を進める予定である。
1) 矢状クラスターの均一性（同一の矢状クラスターに属するプルキンエ細胞が類似した活動を示すか否か）、2) 矢状クラスターの独立性（異なるクラスターに属するプルキンエ細胞が異なる活動を示すか否か）、3) 個体間での再現性（受容野の特徴をはじめとする矢状クラスターの機能性が個体間でも保たれているか否か）
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
該当なし
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