2018 Fiscal Year Annual Research Report
The role of interaction between somatosensory cortical areas in thermal sensing
Publicly Offered Research
| Project Area | Integrative understanding of biological phenomena with temperature as a key theme |
|---|
| Project/Area Number |
18H04704
|
|---|
| 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) |
2018-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 2光子顕微鏡 / 一次体性感覚野 / 二次体性感覚野 / 温度 / 感覚 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
温度感覚は外界環境の温度情報を知覚し、状況把握をすると共に危険を回避するために重要な感覚である。末梢で受容された温・冷の温度情報は脊髄・視床を経由し大脳皮質の体性感覚領域（一次体性感覚野（S1）と二次体性感覚野（S2））に伝達される。しかし、温度感覚がこれらの皮質領域でどのように処理されているか全く不明であった。本課題では、S1とS2の密な連絡が温度情報処理に重要であると考え、S1-S2 相互作用の温度センシングにおける役割を明らかにすることを目的する。そのために、2 光子顕微鏡を用いた生体イメージングにより、S1、S2 神経細胞の細胞体・軸索活動を計測し、また、温度刺激に応じた水飲み学習行動を用いて、S1-S2 相互作用の温度センシングにおける機能を解明する。平成30年度は、S1とS2の連絡を可視化する系の立ち上げを行った。S2に投射するS1神経細胞の活動を観察、あるいは機能を操作するためには、投射細胞に選択的に目的遺伝子を発現させる必要がある。そこで、逆行性に感染するAAVretro-pgk-creをS2に投与し、標的タンパク質をコードするAAVをS1に投与することで、逆行性にS1神経細胞に目的タンパク質を発現することに成功した。予備実験ではS1にはAAV-CAG-DIO-tdtomatoを投与し、S2に投射するS1細胞がtdTomatoを発現することを確認した。この手法を用いてS2神経細胞とS1投射軸索の同時計測を行えるだけでなく、DREADD（Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs）受容体をS2投射S1神経細胞に発現させることでその細胞を活性化・抑制することが可能となり、S1細胞制御のS2神経細胞応答への影響を検証できるようになった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
S2をイメージングする系、S2に投射するS1神経細胞の標識・選択的活動操作の系、及び解析システムの構築が終了したため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後はS1神経細胞の温度応答性とS2神経細胞の温度応答性を比較し、S2に投射するS1神経細胞活動を活性化、または抑制することによるS2神経細胞の自発活動、温度誘発応答への影響を検証する。また、温度を利用した課題をマウスに学習させ、S1神経細胞、S2神経細胞活動操作の行動への影響を検証する。これによりS1、S2の温度情報処理への寄与を明らかにする。
|
Research Products
(2 results)
