2017 Fiscal Year Annual Research Report
Unraveling circuits for regulation of social behaviors and understanding brain systems for individuality from the view of social behaviors
Publicly Offered Research
| Project Area | Integrative research toward elucidation of generative brain systems for individuality |
|---|
| Project/Area Number |
17H05961
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
|---|
Principal Investigator |
喜田 聡 東京農業大学, 生命科学部, 教授 (80301547)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 社会行動 / 社会記憶 / 神経回路の機能的結合 / in silico解析 / 海馬 / 前頭前野 / タンパク質分解 / 光遺伝学 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
社会行動を制御する神経回路の同定とその機能解析、さらに、その成果に基づく個性検出系の構築を試みた。c-fos発現と既存の記憶が想起される際に活性化されるプロテアソーム依存的タンパク質分解の活性化マーカーであるリジン48結合ポリユビキチン鎖(Ub-Lys48)の生成を指標にした免疫組織染色により、社会識別時に活性化される領野を解析した。既知、新規のマウスを提示した場合共に前頭前野、前帯状皮質、扁桃体ではc-fos発現が誘導されるのに対して、海馬では既知のマウスを提示してもc-fos発現が誘導されないことが明らかとなった。興味深いことに、海馬、前頭前野、前帯状皮質では、既知のマウスを提示した場合においてのみプロテアソーム依存的タンパク質分解の活性化が示唆された。従って、プロテアソーム依存的タンパク質分解はマウスが既知であることを認識した生化学的なマーカーとなることが強く示唆され、このタンパク質分解の活性化が観察された海馬、前頭前野、前帯状皮質が社会識別制御に関わることが強く示唆された。特に、海馬では、既知のマウスを提示しても、c-fos発現誘導が観察されなかったことから、社会識別に特に重要な役割を果たすことが示唆された。以上から、この手法を社会行動に障害を示すマウスに適用することで、個性検出系開発が可能となると考察した。
続いて、光遺伝学的手法を用いて社会行動発現に対する脳領域の活性変動の影響を解析した。光感受性タンパク質ArchTを前脳特異的に発現する遺伝子改変マウス(Tg)あるいはアデノ随伴ウイルス（AAV）による発現法を用いて幼若マウス提示中に海馬神経細胞を不活性化させた場合、社会行動が抑制されることが示された。さらに、AAVを用いて海馬ニューロンにGCaMPを発現させ、脳搭載型蛍光顕微鏡を用いて社会行動時の活性変動を解析する系を確立した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
プロテアソーム依存的タンパク質分解はマウスが既知であることを認識した生化学的なマーカーとなることなど、研究が進展して期待通りの成果が得られつつあるため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
in silico解析から社会行動と社会記憶制御を担うことを明らかにした海馬、扁桃体、前頭前野、帯状皮質を中心にして、光遺伝学的に、ニューロン活性化あるいは不活性化の影響を解析し、社会行動及び社会記憶制御に対する各領野内ニューロンの役割を解析する。また、Arc mRNAとHomer 1a mRNAを検出するcatFISH法を用いて、社会識別を制御するニューロンを同定する。さらに、逆行性トレーサーを用いて社会記憶制御を担う回路を同定する。以上の解析を通して、社会性の観点から個性創発を担う神経回路網を明らかにすることを強化する。
|
