2018 Fiscal Year Annual Research Report
時計ニューロン集団による概日リズム発振の神経生理学的基盤解明と操作
Publicly Offered Research
| Project Area | Non-linear Neuro-oscillology: Towards Integrative Understanding of Human Nature |
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| Project/Area Number |
18H04941
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
三枝 理博 金沢大学, 医学系, 教授 (20296552)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | サーカディアンリズム / 視交叉上核 / 体内時計 / GABA / バソプレシン / 遺伝子操作マウス / 神経ネットワーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
視交叉上核（SCN）の中枢概日時計は、不安定な概日振動能を持つ多数のニューロンの集団発振機構である。異なる性質・役割を持つ複数のニューロンタイプから成る神経ネットワークであり、極めて安定した概日リズムを発振する。本研究課題では、我々がこれまでに開発した、SCN神経ネットワークの概日振動をニューロンタイプ特異的に計測・操作するためのツールを最大限活用し、また前回公募研究の成果を基に、SCNによる概日リズム発振の原理解明を目指す。
これまでの研究で、SCN神経ネットワークによる概日リズム発振において、AVP産生ニューロンが重要な役割を果たすことを明らかにした。AVPニューロンはGABAを含有するので、AVPニューロンによるGABA作動性神経伝達の役割を明らかにするために、AVPニューロン特異的Vgat欠損マウスの概日行動リズムを調べたところ、活動期の開始と終了の間隔が大幅に延長し、リズム分割様のフェノタイプを示していた。
本年度は、AVPニューロン、非AVPニューロンで記録されるGPSC (GABA-mediated postsynaptic current)をコントロールマウスとAVPニューロン特異的Vgat欠損マウスで比較することで、AVPニューロンまたは非AVPニューロンからシナプス放出されるGABAによってAVPニューロンまたは非AVPニューロンで起こるGPSC の電気生理学的特徴や日内変動を解析した。また、発光イメージングにより計測したSCNスライスにおける時計遺伝子発現リズムと行動概日リズムの比較から、AVPニューロン特異的Vgat欠損マウスではSCNの時計遺伝子を基盤とした分子時計は正常であるが、分子時計から行動への出力のタイミングが異常になっていることが示唆された。
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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
ほぼ研究計画の通りに、研究が進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
AVPニューロン特異的Vgat欠損マウスのSCN神経活動を、ファイバーフォトメトリーによりin vivoで計測し、どのような異常が生じているか明らかにする。また、スライスでのCaイメージングを用いた、SCNニューロンのGABA応答性の詳細な解析、SCN AVPニューロンの電気生理学的特徴に関与するイオンメカニズムやその生理機能の解析などを行う。
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[Journal Article] Glutamatergic neurons in the medial prefrontal cortex mediate the formation and retrieval of cocaine-associated memories in mice.2019
Author(s)
Zhang T, Yanagida J, Kamii H, Wada S, Domoto M, Sasase H, Deyama S, Takarada T, Hinoi E, Sakimura K, Yamanaka A, Maejima T, Mieda M, Sakurai T, Nishitani N, Nagayasu K, Kaneko S, Minami M, Kaneda K.
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Journal Title
Addict Biol
Volume: Epub ahead of print
Pages: in press
DOI
Peer Reviewed
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