2015 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 | 睡眠 / マウス / テトロード / 細胞外記録 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度はマウス一次運動野からの両側記録を行い、データの数を増やした。
平成26年度の研究目的である、「野生型マウスを用いた断眠、ノンレム睡眠時の局所OFFピリオドの解析」を行った。具体的には、テトロード電極から記録した複数の細胞外電位について、スパイクの相関を計算した。この相関が、覚醒・ノンレム睡眠・レム睡眠の３つのステージにおいて変化するかどうかを検証している。両半球の運動野から記録したデータを用いて、半球間のconnectivityが睡眠ステージによってどのように変化するのかを調べる。同側の運動野と感覚野から記録したデータを用いて、異なる大脳皮質間のconnectivityが睡眠ステージによりどのように変化するのかを調べる。
Local field potentialとsingle unitの相関について、睡眠欲求の増減との関連を調べるために断眠および回復実験を行った。こちらについても解析を行っている最中である。
ニューロンへのアデノシンの影響が、ノンレム睡眠時のup state, down stateに与える影響について調べるために、ニューロンのアデノシンA1受容体をcre-loxPシステムにより欠損させたマウスの作成を行った。CamK2a-creマウスとAdenosine A1R-floxマウスの交配により、Camk2a-cre;Adenosine A1R-floxマウスを得た。Adenosine A1R-floxマウスの遺伝子型同定について、非特異的遺伝子が出るためPCRの方法について精査している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
神経活動の解析について、当初予定していた相互相関解析では思ったような結果が得られず、解析方法について検討していた。相関解析が上手く行かない理由としては、event-relatedな細胞外記録ではなく、覚醒・睡眠時の活動を連続的に記録しているために時間あたりのスパイクの数が少ないことが原因と考えられる。
Adenosine A1R-floxマウスのgenotypingの方法について、非特異遺伝子が出てしまうため、さらにプロトコルを精査する必要がある。先方とも相談し、PCRの方法やプライマーの設計について検討する必要がある。
睡眠・覚醒時の記録実験は長時間にわたるため、記録中にマイクロドライブとテザーが外れてしまったり、記録装置が重くマウスにストレスを与えることがあった。記録がマウスにストレスとならず、かつ実験者が効率的に作業を行えるよう長期的な記録実験に適した実験環境を整える必要があった。
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| Strategy for Future Research Activity |
時間あたりのスパイク数が少ないことにより、相互相関解析で傾向が見られないことの解決策として、別の解析を行い精査している。２つのユニットのスパイクについて、一方のスパイクに対するもう一方のスパイクが発生する間隔を計算するという方法を用いて今後は解析を行う。また、断眠実験を行いデータを増やす。断眠実験については、Local field potentialとスパイクの相関を調べ、睡眠欲求の増加とスパイクの活動との間の関係性を明らかにする予定である。これらの研究成果をまとめて学会での研究発表を行い、国際誌に発表する。
並行して、大脳皮質のアデノシン系を操作できる遺伝子改変マウスを用いて記録実験を行う。Adenosine A１R-floxマウスのgenotypingの方法を先方と相談して確実にfloxを同定できるようにプライマーの設計やPCRの条件を見直す。Camk2a-cre;AdenosineA1R-floxマウスを用いて記録実験を行う。次にAAVウイルスを用いた局所的な遺伝子変異を起こした場合について検証していく。
長時間の記録実験でもマウスにストレスがなく、効率よく記録を行うために、天秤の原理を利用してマイクロドライブとテザーを吊ることでマイクロドライブとテザーの重さをキャンセルアウト、かつ記録中にコネクターが外れにくくするよう改良を行った。
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