2016 Fiscal Year Annual Research Report
二個体神経活動の同期性に基づく共感性発現の解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Empathic system |
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| Project/Area Number |
16H01488
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
犬束 歩 自治医科大学, 医学部, 助教 (30584776)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | オキシトシン神経 / ファイバーフォトメトリー / アデノ随伴ウイルスベクター / Cre-DOG |
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| Outline of Annual Research Achievements |
視床下部で分泌される神経ペプチドは、動物の社会性に大きく影響する。オキシトシンは線虫からヒトまで幅広く進化的に保存されている神経ペプチドであり、つがい形成や母子関係の構築といった社会行動一般に幅広く関与している。しかし、共感をはじめとする社会行動では二個体間の相互作用が重要であるにも関わらず、オキシトシン神経活動の二個体間のパターン類似性がどのように行動に影響を及ぼすのかについては全く分かっていなかった。本研究では、オキシトシン神経が同期して活動することで社会的な絆が形成されるという仮説を検証することを目的としている。
平成28年度の研究実績としては、ファイバーフォトメトリーを用いた視床下部オレキシン神経の活動記録達成が挙げられる(Inutsuka, 2016-Sci Rep)。これにより、二個体神経活動の同期性を解析する前提となる自由行動下における脳深部の特定回路活動記録の方法を確立したといえる。現在、二個体同時に活動記録を可能な実験系に拡張中である。また、オキシトシン神経を対象とした遺伝子発現制御の面においても、Cre-FLEXシステム、オキシトシン神経特異的プロモーターによる発現制御、GFP-dependent Cre(Cre-DOG: Tang, 2015-Nat Neurosci参照)など複数のアプローチで進捗をみた。共同研究の成果としては、ノンレム睡眠時の投射経路選択的な活動操作による記憶固定への影響をみた(Miyamoto, 2016-Science)が挙げられる。
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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28年度は、本研究の核となる研究手法であるファイバーフォトメトリーについて筆頭著者として論文を掲載することができた。異動直後であり、実験動物の準備や装置のセットアップに時間を必要としたが、おおむね予想の範囲内で実験は進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度の推進方策としては、以下のような実験を予定している。
[光遺伝学的手法・薬理遺伝学的手法を用いたオキシトシン神経の活動操作] オキシトシン神経特異的に光駆動性イオンチャネル・イオンポンプを発現させたマウス・ラットにおいて、光ファイバーを留置し、LED(Plexon社のPlexBright)を用いて光照射することで、オキシトシン神経の活動操作を行う。活性化させる場合には光電流が大きく、高頻度刺激が可能なChR2(E128T/T159C)を青色光で、活動抑制を行う場合にはアーキロドプシンTを黄緑色光で駆動する。具体的な方法については連携研究者である山中章弘教授とともにMCH神経について同様の手法を適用した(Tsunematsu et al., 2014-J Neurosci)に準じて行う。申請者がLucir社と共同開発したファイバーフォトメトリーのシステムは構成上オプトジェネティクスとの同時使用が可能であり、ミリ秒単位での活動操作・活動記録同時達成に向けたデバイスの拡張も行う。
上記の実験によってオキシトシン神経の神経活動と社会行動との相関関係を確認すると同時に、その因果関係を調べる。具体的には、社会行動において二個体が相互作用している最中にオキシトシン神経の光遺伝学的手法による活動操作を行い、ホームケージあるいは新奇環境下での社会行動における影響を確認する。その際、二個体における活性化の同期度合いがその後の二個体の社会的関係性にどのような影響を及ぼすのか解析を行う。
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[Journal Article] Top-down cortical input during NREM sleep consolidates perceptual memory.2016
Author(s)
Daisuke Miyamoto, Daichi Hirai, Chi Chung Alan Fung, Ayumu Inutsuka, Maya Odagawa, Takayuki Suzuki, Roman Boehringer, Chinnakkaruppan Adaikkan, Chie Matsubara, Norio Matsuki, Tomoki Fukai, Thomas J McHugh, Akihiro Yamanaka & Masanori Murayama
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Journal Title
Science
Volume: 352
Pages: 1315-1318
DOI
Peer Reviewed
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