グルタミン酸受容体欠損ミュータントマウスの眼球運動解析

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08279223
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 平野 丈夫 京都大学, 医学研究科, 助教授 (50181178)
• キーワード: グルタミン酸受容体 / ミュータントマウス / 眼球運動 / 前庭動眼反射 / 運動制御 / 小脳

研究概要

遺伝子操作技術によりつくられたグルタミン酸受容体サブタイプ欠損ミュータントマウスの解析は、運動制御等の情報処理過程における各種の神経細胞やシナプスの役割を明らかにする上で、有用な手段を提供すると考えられる。実際、これまでに運動制御・運動学習に異常のあるミュータントマウスを報告してきた。しかしながら、マウスはその小ささゆえに、今まではその運動制御等について定量的な解析がなされていない。本研究では、マウスの眼球運動を計測できる実験系を確立することにより、ミュータントマウスを用いて運動制御・運動学習を定量的に詳細に解析できるようにし、運動制御および運動学習過程における小脳の各機能ユニットの役割を明らかにすることをめざした。特に、頭部回転による視野のブレを補正する前庭動眼反射および視機性眼球運動を正確に計測できるようにすることを当面の目標とした。
DCサーボモーターを使用してコンピューターで制御できるマウス用の回転台を作製した。この回転台の上に赤外線LEDと赤外線感受性CCDカメラを取り付け、ビデオキャプチャーボードを用いて、マウスの眼球の画像をコンピューターに取り込んだ。マウスの回転台への固定は、頭骨上にアルミニウム性のプラットフォームをデンタルセメントで取り付けることにより行った。眼球の画像を2値化した後、瞳孔を楕円近似し、その中心の位置・長径・短径より眼球の回転角度を求めた。また、回転台の回転速度および位置は、各速度センサーを用いて検出した。暗所で前庭動眼反射を測定する際には、縮瞳剤を用いて、瞳孔の楕円近似が容易にできるようにした。この方法により、マウスの前庭動眼反射を安定して容易に測定できるようになった。

研究成果

• [文献書誌] Kodatani H.,Hirano,T.,Masugi,M,Nakamura,K.,Nakao,K.,Katsuki,My and Nakanishi.,S.: "Motor discoordination results from combined gene disruption of the NR2A and NR2C subunits,bud not from shgle disruption of the NR2A or NR2C subnit." J.Neurosci.16. 7859-7867 (1996)
• [文献書誌] Hirano,T.(分担): "Gene targeting and new developments in neurobiology 分担したタイトル Involvement of ionotropic glutamate reoeptor δ2 subunit in cerebellar long-term depresdion,motor cordrd and motor learming" Japan Scientific Socities Press,Tokyo, 2537(17-24) (1996)
• [文献書誌] Hirano,T.(分担): "Brain Processes and Memory 分担したタイトル Molecular basis of the cerebellar long term depression." Elsevier,Amsterdam, 414(269-277) (1996)