2014 Fiscal Year Research-status Report
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26830002
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
大山 薫 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 研究員 (30713044)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 細胞外電位記録 / 睡眠 / 一次運動野 / アデノシンA1受容体 / アデノシンキナーゼ / マウス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はノンレム睡眠時の大脳皮質の神経発火の同期のメカニズムを明らかにするために、細胞外アデノシンの神経細胞への影響を調べることを目的としている。具体的にはマウスにおいて、in vivoでの多点細胞外電位記録・分子遺伝学・行動実験を組み合わせ、（１）局所OFF ピリオドの発生における大脳皮質のアデノシン系の役割、また、（２）局所OFF ピリオドの発生と大脳皮質アデノシン系に依存的な作業記憶との関係を解析する。
平成26年度は自由行動下のマウスにおける多点同時記録を行い、異なる2か所の脳領域から同時にノンレム睡眠時のOFFピリオドの記録を行った。手術時に両半球の一次運動野にそれぞれ3本のテトロード電極を挿入した。また、睡眠判定を行うための表面脳波を記録するために頭蓋骨にネジ電極を取り付けた。筋電図は首の筋肉にワイヤを取り付けて記録した。テトロード電極、表面脳波、筋電のシグナルはオムネティクス社の32チャネルのインターフェースボード、フレキシブルテザーを介してNeuralynx社のDigital Lynx SXのA/Dコンバータへ同時に入力する。ホームケージで比較的自然な状態で覚醒・睡眠できるマウスから記録を行えるようにした。両側の大脳皮質からそれぞれ約10個の単一神経細胞の細胞外電位を同時に記録できることを確認した。
ノンレム睡眠時のOFFピリオドのメカニズムは全く分かっておらず、マウスを用いた実験系を確立することで、分子遺伝学的な手法を用いた研究が可能になる。今年度はin vivoでの多点細胞外電位記録を睡眠時のマウスで行う系を確立した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成26年度の目標である自由行動下のマウスの大脳皮質の異なる2か所からの細胞外電位記録の系を確立できた。しかしOFFピリオドの定量的な解析をまだ行っていないため、今後は解析を進めていく。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はAAVウイルスを用いてニューロンに発現するアデノシンA1受容体あるいはアストロサイトのアデノシンキナーゼを部位特異的に欠損させ、その部位における細胞外電位を記録し、OFFピリオドの発生頻度や持続時間の変化を観察する。また、OFFピリオドの定量的な解析を行う。
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