注意による体性感覚修飾を前脳基底部GABA作動性ニューロンに焦点を当て解明する

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K14943
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 神経生理学・神経科学一般
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 太田 桂輔 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 研究員 (40610382)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 前脳基底部 / 大脳皮質 / GABA作動性ニューロン / 注意

研究成果の概要

本研究では大脳皮質に軸索を投射する前脳基底部 GABA 作動性ニューロンに注目した。この神経細胞が注意時に活性化して体性感覚の検出能力を上昇させると仮説を立てた。まず体性感覚刺激－反応（舐める）－正の強化子（水）というオペラント条件づけを基礎として、持続的な注意が働く体性感覚検出課題を構築した。そして、体性感覚刺激の直前に音刺激を与え、体性感覚刺激への持続的注意を促した。続いて広視野2光子顕微鏡を開発した。マウス大脳皮質2/3層から10,000個以上の神経細胞を同時に記録した。本顕微鏡により、GABA作動性ニューロンがどれほど広範囲の大脳皮質神経細胞を抑制しているかを明らかにできるになった。

自由記述の分野

神経生理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳全体に投射する神経系として汎性投射系（セロトニン系、ドーパミン系、アセチルコリン系など）が知られている。汎性投射系はパーキンソン病、うつ病、アルツハイマー病などの精神疾患に関わるものが多く、薬物治療の標的となってきた。本研究では、大脳皮質全域に投射する前脳基底部のGABA作動性ニューロンに着目している。GABA作動性ニューロンは抑制性細胞の代表的な細胞である。従って、本研究で着目している細胞は大脳皮質全体の過剰な興奮を抑えることができる。このように本研究により精神疾患に関連する新しい汎性投射系を提唱する可能性を持ち、将来的には疾患研究に新しい枠組みをもたらす側面がある。