化学遺伝学とマルチモーダル計測による霊長類の柔軟な記憶想起ネットワークの解明

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17H02219
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 基盤・社会脳科学
• 研究機関: 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構
• 研究代表者: 平林 敏行 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 脳機能イメージング研究部, 主幹研究員(定常) (60376423)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 霊長類 / 化学遺伝学 / 脳機能イメージング / 認知記憶 / 電気生理

研究成果の概要

非空間的視覚記憶課題を遂行中のマカクザルでイメージングによる全脳機能マッピングを行い、前頭前皮質 (PFC)を含む認知記憶ネットワークを同定し、PFCの活動部位に抑制性DREADDを発現させた。我々が開発した新規DREADDアゴニストDCZの投与により、まず課題成績の低下を明らかにした。またDCZ投与下で課題中のイメージングを行う事で、DREADDを発現させたPFC活動部位における局所抑制に加え、側頭皮質の活動部位における遠隔抑制を見出した。さらにPFC活動部位の抑制下で側頭皮質の活動部位から課題中のニューロン活動を電気生理記録し、ネットワーク作動変容の実体をマルチスケールに明らかにした。

自由記述の分野

認知神経生理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

認知記憶の障害は、多くの神経・精神疾患における主要な症状の一つである。本研究は、化学遺伝学と認知課題を、機能イメージング、電気生理等のマルチモーダルな神経活動計測と組み合わせる事により、ヒトに近い脳構造と機能を有する霊長類モデルにおいて、認知記憶を支える前頭葉ー側頭葉ネットワークの作動及び機能について、因果的かつマルチスケールな理解をもたらした。これにより、ヒトにおいてそれに対応する症状及びその責任神経回路についての理解が深まり、ひいては新たな治療もしくは介入法等の開発に繋がり得ると考えられる。