成体マウス嗅球の新生顆粒細胞への遠心性入力のマッピング

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25830032
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 村田 航志 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任助教 (10631913)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 神経科学 / 成体ニューロン新生 / 嗅球 / 嗅皮質 / 逆行性トレーシング

Outline of Annual Research Achievements

嗅覚一次中枢である嗅球には、哺乳類であっても生後もニューロンが新たに生まれ既存の神経回路に組み込まれる。嗅球新生ニューロンは嗅覚記憶の形成に関わると考えられている。申請者らのこれまでの研究により、嗅球新生ニューロンの既存の嗅球神経回路への組み込みは嗅覚皮質からの遠心性入力によって制御されることが示唆された。嗅覚皮質から嗅球新生ニューロンへの投射様式はまだ明らかになっておらず、本研究課題ではこれを明らかにする。あわせて、この遠心性入力が嗅球新生ニューロンの組み込みと嗅覚記憶形成にいかに関わるかを解明する。
平成26年度は、前年度に開発した嗅球新生ニューロンへシナプス入力をもつ神経細胞群を網羅的に標識する改変型狂犬病ウィルストレーサーによって、マウス嗅皮質から嗅球新生ニューロンへの投射を可視化した。ある嗅球領域の新生ニューロンは、嗅皮質全体から均等に遠心性入力を受けるのではなく、特定の嗅皮質サブ領域のニューロンから入力を受ける可能性が見いだされた。
また嗅覚経験が嗅皮質からの遠心性入力を介して嗅球新生ニューロンの組み込みをいかに制御するかを行動試験によって検証した。ストレス刺激を提示したマウスでは、嗅球新生ニューロンの組み込みが、新生ニューロンの細胞死の増加という形で制御されることが見いだされた。嗅皮質の神経活動を薬理学的に阻害したままストレス刺激を提示すると、嗅球新生ニューロンの細胞死増加は抑えられた。この結果から、嗅皮質からの遠心性入力を介してストレス性の嗅覚経験が嗅球新生ニューロンの組み込みを制御する可能性が示唆された。