研究課題
将来の行動と相関する海馬神経細胞の発火シークエンスの意義の解明のために、主にi)状況依存的な経路設計課題の設定、および海馬からの神経活動の記録、ii)自由行動下における海馬Sharp-wave rippleおよび海馬発火シークエンスの意義の検討のための、フィードバックシステムの開発を行った。i)について、ラットを用いた状況依存的な経路設計課題を設定して、海馬CA1野から神経活動を記録し、この課題設定で海馬発火シークエンスの意義が検討可能かを検証した。しかし、これまで考えられてきたようなメカニズムではないことが予想される結果となった。その他にもいくつか実験遂行上問題があると考えられたため、これらを改善した新たな実験系を考案・検証中である。ii)について、本研究では、特徴的な海馬Sharp-wave rippleを伴う発火シークエンスの意義を解明するために、自由行動下でフィードバックできるシステムを構築中である。まず、海馬Sharp-wave rippleを電気刺激により阻害する手法を検討している。まず、3Dプリンタ等で製作した電極セット(マイクロドライブ)を改良し、海馬CA1野に神経活動記録用の電極を刺入する一方、ventral hippocampal commissure に刺激電極を刺入することに成功した。そして、実際にオンラインで海馬の特徴的な脳波を検出し、電気刺激により阻害できつつあることを確認した。現在は、記録用ハードウェアを一部新調し、フィードバックの性能向上に努めている。
2: おおむね順調に進展している
考案した行動実験系が海馬発火シークエンスの意義を調べることに適切か否かを判断するため、自由行動下の動物から多数の神経細胞の活動を記録するマルチユニット記録法を確立させ、実際に50個以上の海馬の細胞を同時に記録することに成功した。行動実験系はそのままでは研究を進めるのに不向きであると判断したため、改修し現在検討中である。マルチユニット記録法と神経活動依存的なフィードバック手法も着実に実現しつつある。
再考案した行動実験系で、神経活動を記録し、海馬発火シークエンスの意義を調べるのに適切か否かを判断する。並行して、発火シークエンスの解析手法を検討する。従来までの研究より複雑な実験系であるので、今まで用いられてきた解析手法を応用しつつ、独自に考案する。また、マルチユニット記録法およびフィードバック手法の改良に取り組む。
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Hippocampus
巻: 印刷中 ページ: 印刷中
10.1002/hipo.22846
Frontiers in Neural Circuits
巻: 11 ページ: 101
10.3389/fncir.2017.00101
