| 研究課題/領域番号 |
21K06788
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分48020:生理学関連
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
伊藤 政之 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任助教 (20442535)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | 海馬 / シナプス可塑性 / LTD / 光遺伝学 / 長期抑制（LTD） / スライスパッチ / 行動試験 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
記憶や学習などの脳機能の基盤とされる長期増強（LTP）や長期抑圧（LTD）といったシナプス可塑性は、これまでの精力的な研究により分子や細胞レベルでの基本的なメカニズムが確立されてきたが、シナプス可塑性と個体レベルでの記憶や学習との直接の因果関係については不明な点も多い。本研究では、最近、申請者の所属する慶應義塾大学・柚崎研究室で開発された、光刺激によりLTDを阻害するツール”PhotonSABER”を利用し、空間記憶・学習に関わる海馬を研究対象とし、この部位で観察されるLTDと直接的な因果関係を示す個体レベルでの生理機能の解明を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究計画では、慶應義塾大学・柚崎研究室で開発された光作動性LTD阻害ツール（PhotonSABER、以下PS）を利用し、空間記憶・学習に関与している海馬での長期抑圧（long-term depression：LTD）と因果関係を示す行動レベルでの機能の解明を目的とした。本研究計画に必要なツール、前脳の興奮性神経細胞にPSを発現するマウスをノックインマウス、および静脈投与により全脳的にPSの発現が可能なAAVベクターを作製することはできたが、急性脳スライスレベルの実験で、海馬では光毒性の問題が解決出来ず、PSを用いて海馬CA3-CA1シナプスのLTDを抑制する条件を確立する事が出来なかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
研究期間を通じて、光刺激による原因不明の毒性のためPhotonSABERの活性化に十分な強度の刺激を行えなえず、ex vivoのスライスレベルでの実験条件の確立が大きく停滞してしまい、その後のLTDの生理機能の解明に必要な行動実験に繋げることができなかった。しかしながら、ノックインマウスやAAVベクター等のツールの作製は完了しており、今後もこれらを利用し、他の脳部位、例えば扁桃体を標的として恐怖条件付けの行動実験をモデルとしてLTDと直接的な因果関係のある生理機能の解明に繋げたい。
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