| 研究課題/領域番号 |
20021008
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| 研究種目 |
特定領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
松崎 政紀 東京大学, 大学院・医学系研究科, 准教授 (50353438)
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| 研究期間 (年度) |
2008 – 2009
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| 研究課題ステータス |
完了 (2009年度)
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| 配分額 *注記 |
6,900千円 (直接経費: 6,900千円)
2009年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2008年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
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| キーワード | 脳・神経 / 神経科学 / 高性能レーザー |
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| 研究概要 |
本研究課題は、大脳皮質でのシナプス可塑性を単一シナプスレベルで、非侵襲かつ限りなく生理的条件に近い状態で明らかにすることを目的とする。本研究では、我々はこれまで、独自に開発した2重2光子励起顕微鏡を用いて、海馬CA1錐体細胞の細胞に電極をあてることなく、光を使ってシナプス後細胞の活動電位を誘発し、これと単一シナプス後部スパインに対するケイジドグルタミン酸の2光子刺激を組み合わせる系を開発した。しかしこの系ではシナプス前細胞は刺激されていない。そこで、光感受性カチオンチャネルであるチャネルロドプシン-2 (ChR2)を神経細胞に発現させ、この軸索を青色レーザー照射することで、活動電位を誘発できるようにし、これとシナプス後細胞の活動電位誘発を組み合わせることで、これらの細胞間のシナプス後部スパイン特異的に頭部増大を誘発することができるようになった。さらにChR2が神経細胞で発現する個体マウスの大脳皮質を光照射することで、個体動物の3大脳神経細胞で活動電位を高速に誘発できるようになった。またシナプスは興奮性と抑制性に大きく分けられるが、これまでは興奮性シナプスに研究を集中してきた。そこで、ケイジドGABAを新規に開発することによって、抑制性シナプスの刺激を単一シナプスレベルで2光子刺激することを可能とした。これを組み合わせることで、抑制性シナプスの活性化を考慮にいれた、より生理的な単一シナプス可塑性を研究できるようになった。
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