| 研究実績の概要 |
申請者は、スパイン頭部の形態可塑性を誘発するプローブを開発する過程で、蛋白合成依存的な頭部増大を生じたスパインを特異的に標識するAS-PaRac1を開発した。さらに光刺激の最適化により、AS-PaRac1を発現するスパインだけを特異的に収縮する技術にも成功し、この操作により通常の運動には影響をあたえることなく獲得学習だけを消失することが可能になった。論文投稿の際、査読者の指摘に従って大量の追加実験を本年度（H27年度）に行った。具体的にはシナプス消去に伴うカルシウムイメージングや、また複数のタスク負荷によるシナプスマッピングやそれに伴う行動解析である。いずれもシナプス光遺伝学の精度を確認するためのものであり、これまでの仮説に矛盾しない結果を得られた。再投稿の末に、最終的に論文として受理された（Hayashi-Takagi, 2015, Nature）。さらに本年度は、このAS-PaRac1を確立・改良し、脳のいくつかの領域の学習記憶現象に応用し、各脳領域の学習記憶の細胞・神経回路基盤を可視化定量化し操作するfunctional connectomeを確立に着手した。具体的には、AS-PaRac1の問題点として、AS-PaRac1はシナプス後部だけを標識し、神経回路における主要な可塑性がシナプスの前部と後部の同調した活動が必要であることを考えれば、シナプスの前後を同時かつ2重に標識することでより精度の高い「機能的」コネクトミクスが達成出来るはずと考えた。そこで、AS-PaRac1とともにシナプス前部マーカー（mTurquoise fused VAMP2, mTq-VAMP2）、神経形態マーカー（Filler、Venus）を活動依存的に発現させる3重染色法のためのコンストラクトの作成を行った。
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