大脳皮質の遠距離興奮性結合形成の細胞系譜依存性

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K19467
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 神経科学およびその関連分野
• 研究機関: 生理学研究所
• 研究代表者: 吉村 由美子 生理学研究所, 基盤神経科学研究領域, 教授 (10291907)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2019-03-31
• キーワード: 大脳皮質 / 細胞系譜 / 神経結合特異性 / 遠距離神経結合 / 興奮性細胞

研究成果の概要

大脳皮質の遠距離神経結合の特異性に、発生期の細胞系譜が関与する可能性を検討した。細胞系譜を標識するために、GFP遺伝子を導入したiPS細胞をマウス胚に移植し、キメラマウスを作製した。このマウスの大脳皮質において、離れた場所に位置する複数の発生カラムが蛍光標識されることを確認した。実験効率を上げる必要が生じたため、RFPと光感受性陽イオンチャネルChR2を発現するiPS細胞を樹立し、単一の発生カラム内にある神経細胞を局所光刺激法により活性化する実験に切り替えた。今後はこのiPS細胞を用いてキメラマウスを作製し、光刺激法とホールセル記録法を組み合わせ、細胞系譜と遠距離結合を対応付けて解析する。

自由記述の分野

神経科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

哺乳類の大脳皮質が機能的に成熟するには、遺伝情報に基づいて初期的な神経回路が構築され、引き続き、生後の経験に依存した可塑的調整の２段階の機構が必要である。本研究は、胎生期に同じ神経幹細胞から発生した神経細胞が、生後に初期的神経回路を作りやすいかを明らかにする内容であり、脳の発達メカニズムを理解する上で重要であると考えられる。