| 研究課題/領域番号 |
23K24201
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| 補助金の研究課題番号 |
22H02940 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分51010:基盤脳科学関連
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| 研究機関 | 同志社大学 |
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研究代表者 |
正水 芳人 同志社大学, 脳科学研究科, 教授 (90608530)
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| 研究分担者 |
尾崎 弘展 同志社大学, 研究開発推進機構, 准教授 (30747697)
西村 周泰 同志社大学, 研究開発推進機構, 准教授 (90527889)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2025年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2024年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
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| キーワード | in vivo カルシウムイメージング / 運動学習 / ドーパミン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
これまでの研究で、個体脳（in vivo）カルシウムイメージング（カルシウムセンサーの蛍光強度と神経活動には正の相関関係がある）で長期間、多細胞で同一の神経細胞の活動を観察することによって、げっ歯類（マウス）と霊長類（マーモセット）の運動学習の神経基盤を解明した。これまでの研究で明らかになったげっ歯類と霊長類の運動学習の神経基盤の違いに着目し、本研究では、なぜ霊長類はげっ歯類と比べ高度な運動学習が可能なのかを解明する。
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、ドーパミンによる可塑性誘導機構を利用することによって運動学習を促進することができるかどうかを明らかにすることである。この研究目的を達成するために本年度は、チャネルロドプシンを遺伝子導入したドーパミン作動性神経細胞塊を大脳皮質へ移植し光刺激を行うことによって、ドーパミン作動性神経細胞塊からドーパミンが放出されるかどうかを確認した。具体的には、大脳皮質に蛍光ドーパミンセンサー（ドーパミンが結合すると立体構造が変化し励起光によって緑色の蛍光を発するようになる）を発現させ、チャネルロドプシンを遺伝子導入したドーパミン作動性神経細胞塊を光刺激すると、蛍光ドーパミンセンサーの蛍光輝度が上昇することをマクロズーム・多点走査型共焦点顕微鏡下で観察した。多点走査型共焦点スキャンユニットは、広げたレーザー光を多数のピンホールを持つ高速回転する円盤に照射し、1000本のレーザー光線に分割することで、観察視野を1000点同時に走査するため、一点走査型よりも高速に広視野でのイメージングが可能である。ただし、レーザーは1光子であるため、大脳皮質の浅い層しか観察ができない。６層構造からなる大脳新皮質は、各層の神経細胞が異なる入出力を持ち、運動課題をおこなう際には、様々な領域とネットワークを形成し、情報処理をおこなっている。今後、脳深部のイメージングも可能な2光子顕微鏡を用いることによって、どのような移植方法だとより移植したドーパミン作動性神経細胞塊から脳への軸索伸長があるかを検討する。
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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
脳に移植したドーパミン作動性神経細胞塊からドーパミンが放出されることを確認できたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
どのような移植方法だとより移植したドーパミン作動性神経細胞塊から脳への軸索伸長があるかを検討する。
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