| 研究概要 |
小脳皮質の投射ニューロンであるプルキンエ細胞は、様々な感覚器からの入力を統合し、運動制御や運動学習に重要な役割を果たしている。本研究では、単一プルキンエ細胞が感覚入力をどのように統合しているのかを明らかにするために、マウス個体の小脳においてホールセル記録と2光子励起カルシウムイメージングを用いて解析を行う。昨年度までに、これらの実験を容易に行うための技術を確立し、麻酔下のマウスにおいて、小脳プルキンエ細胞からのホールセル記録とカルシウムイメージングを行ってきたが、麻酔下の動物においては、感覚刺激に対する応答や自発活動が低く抑えられており、個々のシナプス入力を捉えることができていない。それゆえ、今年度においては、覚醒マウスにおいてホールセル記録およびカルシウムイメージングを行うための技術を確立することを目標に実験系の開発を行った。覚醒マウスを顕微鏡下で頭部固定するための治具や、訓練プロトコルおよびマウスの行動(1icking, whisking等)をモニターする計測系を新規に開発し、2光子可視化パッチクランプ法を用いることで、覚醒マウスの小脳プルキンエ細胞から安定にホールセル記録を行うことを可能にした。本研究期間を通して、小脳における感覚情報統合の解析法を開発することに成功した。この開発した実験系を用いて、マウスの行動とプルキンエ細胞の活動度、シナプス入力の関係をホールセル記録により定量的に明らかにする実験を行っている。今後、カルシウムイメージングを同時に行うことで、単一プルキンエ細胞におけるシナプス入力の時空間的な統合様式について、詳細な解析を行って行く。
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