研究課題/領域番号 |
15K06728
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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 |
後藤 明弘 国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 訪問研究員 (10741332)
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研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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キーワード | Cofilin / LTP / CALI / 光操作 / 記憶の消去 |
研究実績の概要 |
構造的LTP (sLTP)を起こしたシナプスではCofilinがLTPが維持されると考えられている。近傍の蛋白質等を不活化できるSuperNova (SN)とCofilinの融合蛋白質(CFL-SN)によってCofilinを不活化すると、sLTP誘導後にスパインが縮小し、sLTPが特異的に解除されることを見出した。sLTPを起こしていないシナプスやsLTP後50分以上経過したシナプスには影響はなかった。またsLTP誘導前にCALIを起こしてもsLTPは阻害されなかった。スライスを用いた以上の結果から、本年度は、上記の手法をマウスの脳内に応用することによって、LTP後のシナプスでのみ光によってLTPを解除する手法を開発した。 CofilinをCre依存的に発現させるため、CFL-SNをfloxで発現制御可能なアデノ随伴ウイルス(AAV)を作成し、CaMKII-Creマウスの両側海馬CA1領域にインジェクションし、CFL-SNを神経細胞特異的に発現させた。次に光を海馬CA1に照射するための光ファイバーのカニューレを両側背側海馬直上に装着した。記憶を検討するための学習課題は、比較的短時間で行えるinhibitory avoidance test (IA)を用いた。 マウスに麻酔をかけてレーザーと接続し、その後30分間回復させてからIAtestを行った。ホームケージに戻してから2分後に559nm 照射をした結果、光を照射しなかった場合に比べて、暗箱へ入るまでの遅延が抑制された。さらに、光照射を行動実験の1分前に行っても記憶への影響は見られなかった。この結果は、、CALIがLTP後のスパインのみに影響することを示唆している。以上、本年度はこれまでのスライス実験結果に基づき、一度成立したLTPを光学的に解除する方法の開発に成功した。
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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
本課題の目的は光操作によってin vivoで記憶を消去するところにある。現在までの結果から、記憶が形成されてから1分後での記憶の消去に成功しており、また、記憶形成前では光照射は影響を与えなかった。以上によっておおむね計画通りに進展していると考えられる。
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今後の研究の推進方策 |
今後は光による記憶の照射がどの時間スパンまで可能かを検討する。IAテストの後、様々なタイムポイントでCALIを行いどの時点まで記憶の消去が可能かを検討する。また、CA1以外の領域でも同様の実験を行い、記憶がどの領域に投射しているかを検討する予定である。
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