2020 年度研究成果報告書

履歴依存的な神経応答修飾によるさえずり配列の符号化

研究課題

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研究課題/領域番号	17K07067
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	神経生理学・神経科学一般
研究機関	沖縄科学技術大学院大学
研究代表者	荒木亮沖縄科学技術大学院大学, 臨界期の神経メカニズム研究ユニット, 研究員 (60649078)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード	形態学的細胞同定 / 脳透明化手法 / 光シート蛍光顕微鏡
研究成果の概要	キンカチョウの幼鳥は、成鳥がさえずる音節とその配列を聞き覚えることで自身の歌を身につける。歌の音節配列の情報は、それぞれ音節の音響学的特徴と歌のリズムに応答するLF・HF神経の活動に重ねて表現されていると予測したが、これらの神経は形態学的に同定されていない。そこで、LF・HF神経の聴覚応答を記録後、細胞内に直接トレーサーを導入し、三次元蛍光画像から細胞形態モデルを作成した。さらに、LF・HF神経が存在する聴覚野出力層の神経に蛍光タンパクを発現させ、これらの形態モデルと聴覚応答を確認した細胞の形態モデルとを比較することで、LF・HF神経の形態学的な特徴を明らかにした。
自由記述の分野	電気生理学
研究成果の学術的意義や社会的意義	神経細胞間のシナプスを介した情報伝達や神経細胞内での情報の統合・発火活動は細胞の形態と強く結びついている。本研究では、活動記録によって神経機能の同定を行った細胞の形態的特徴を大規模な神経形態学的な分類群と比較することでその特異な点を明らかにする、という古典的な形態同定手法を脳サンプルを透明化し大規模光学切片を得ることで大規模化・効率化した点で特色がある。同手法を用いて機能同定された細胞種間の空間的配置を明らかにすることで、明確な細胞層構造を持たないような脳領域において局所神経回路の推定に寄与することが期待される。