一次体性感覚野における温度センシング機構とその経験依存的可塑的変化

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Integrative understanding of biological phenomena with temperature as a key theme
• Project/Area Number: 16H01399
• Research Institution: National Institute for Physiological Sciences
• Principal Investigator: 江藤 圭 生理学研究所, 基盤神経科学研究領域, 助教 (30545257)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 温度 / 2光子顕微鏡 / 一次体性感覚野 / 抑制性神経細胞

Outline of Annual Research Achievements

温度感覚は外界の温度情報を認識し、新たな環境を適応する上で重要な感覚である。しかし、これまで皮膚の温度情報が一次体性感覚野（S1)の神経細胞によってどのように処理されているかほとんどわかっていなかった。本研究では、S1興奮性神経細胞、抑制性神経細胞の活動を2光子顕微鏡を用いたカルシウムイメージングにより観察し、皮膚温度に対するカルシウム応答を計測し、温度に対する応答性を検証することを目的とする。まず、温度刺激を行うために温度刺激装置の作成を行った。その結果、ペルチェ素子を用いて温度をコントロールすることに成功した。
興奮性神経細胞と抑制性神経細胞を識別するために、抑制性神経細胞に蛍光蛋白質Venusを発現する遺伝子改変マウスを用いる。繁殖がうまくいかなかったため実験開始が遅れたが、両細胞が温刺激と冷刺激に応答することが明らかになった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

使用する予定の遺伝子改変マウスがうまく繁殖しなかったため、実験開始が遅れた。

Strategy for Future Research Activity

繁殖に成功した遺伝子改変マウスVGAT-Venusマウスは抑制性神経細胞に蛍光蛋白質Venuが発現している。このマウスを用いて、興奮性神経細胞と抑制性神経細胞の皮膚温度変化に対する応答を計測し、それぞれの神経細胞が温、冷刺激に応答することは明らかにした。今後は様々な温度刺激に対して各神経細胞がどのように応答するかを検証する。