研究課題/領域番号 |
22K06452
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分46010:神経科学一般関連
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研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
研究代表者 |
宮坂 信彦 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 副チームリーダー (70332335)
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研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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キーワード | 脳 / 神経回路 / 視床 / 行動 / ゼブラフィッシュ / 学習 / 記憶 / モチベーション / 匂い / 連合学習 / 新奇環境 |
研究開始時の研究の概要 |
動物は生きるために索餌・摂食し、外敵から身を守り、さらに種の保存のために子孫を残す。このような動物の基本的な行動にも、根源的な意志の力である意欲が重要な役割を果たしている。熱帯魚ゼブラフィッシュの腹内側視床において、神経ペプチドcrhを発現する特定のニューロン集団が意欲行動とリンクして活性化することを見いだしている。本研究では、腹内側視床crhニューロンの分子発現プロファイルおよび解剖学的神経接続を明らかにする。また、遺伝子工学的手法による機能の操作から、意欲行動に果たす役割を明らかにする。さらに、得られた結果を他の動物種の知見と比較し、意欲創出の共通原理の解明を目指す。
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研究実績の概要 |
動物は生きるために索餌・摂食し、外敵から身を守り、さらに種の保存のために子孫を残す。このような動物の基本的な行動にも、根源的な意志の力である意欲が重要な役割を果たしている。 これまでに、熱帯魚ゼブラフィッシュの腹内側視床において、神経ペプチドcrh(副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン)を発現する特定のニューロン集団が意欲行動とリンクして活性化することを見出している。本研究では腹内側視床crhニューロンが構成する神経回路の構造と機能を明らかにするために、遺伝子工学的な回路の可視化および機能操作が可能なトランスジェニック系統の作製を行った。まず遺伝子発現解析により、腹内側視床crhニューロンは、視床領域にありながら、終脳のマーカーとして知られるT-box型転写因子を発現することを見出した。また、視索前野や視床下部に存在するcrhニューロンはこの遺伝子を発現していないことを確認した。そこで、Cre/loxPシステムを用いた細胞タイプ特異的な遺伝子操作を行うため、DNA組換え酵素をコードするCre遺伝子をT-box転写因子の遺伝子座に挿入したトランスジェニック系統を作製した。crhニューロン特異的に蛍光タンパク質を発現し、かつCre依存的に蛍光タンパク質の種類を赤色から緑色に変換できるloxPリポーター系統と交配したところ、腹内側視床のcrhニューロンを視索前野や視床下部のcrhニューロンと区別して標識することができた。以上のように、腹内側視床crhニューロンの神経接続の詳細な解析に向けて、有用な遺伝子工学的ツールを得ることができた。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
腹内側視床crhニューロンを標識する遺伝子工学的ツールの作製に成功し、より詳細な解剖学的解析に向けての準備が整った。
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今後の研究の推進方策 |
CRISPR/Casを介したノックイン法により、腹内側視床crhニューロンを可視化するための遺伝子工学的ツールが得られた。今後はこのツールを用いて神経接続の詳細な解析を行う。また、回路の機能解析に必要なトランスジェニック系統を作製し、意欲行動における腹内側視床crhニューロンの機能解析を推進する。ただし、研究代表者の所属機関内での部署および職位の変更により、本研究課題に充てられる時間が当初計画より減少するため、次年度は神経接続の解剖学的解析に重点をおいて研究を遂行する。
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