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膨大な種類のニューロンが複雑に接続した哺乳類の脳において、特定の神経機能に重要な要素を抽出するにはどうしたらよいだろうか？ 本研究課題は、神経回路の構造を比較することによって機能的に重要な回路要素を抽出する“比較コネクトミクス”の実装を目的とした。このため、逆行性の狂犬病ウイル スを用いたトランスシナプス標識を基軸に神経回路比較の解析プラットフォームの構築を目指した。2020年度には前年度までに確立した視床下部室傍核のオキシトシンニューロンを起点とするトランスシナプス標識法によって雌マウスの妊娠に伴って変化する神経回路要素を多数発見し、そのうちのいくつかについて細胞種を決定した。．また、雄マウスが交尾・仔の誕生に伴い仔への攻撃行動を抑制し養育行動に転じる変化に着目し、交尾未経験雄マウスと父マウスの神経回路を比較することで、オキシトシンニューロンへの入力が変化するプレシナプスニューロンの領域・種類を同定した。
これらの知見は、ライフステージの変化に伴うマクロスケールの神経回路再編を示唆するものである。現在までにこの回路再編の機能を解明するため、雄マウスの養育行動におけるオキシトシンの必要性、十分性を検討したり、雌マウスの出産や授乳におけるオキシトシンニューロンのCa2+イメージングに成功するなどの成果をあげている。
種間比較に関しては、ラットにおいて室傍核オキシトシンニューロンを薬理遺伝学的に操作する系を構築したのに加え、齧歯類を超えて食肉目モデルでもミニエンハンサーを用いて高い特異度でオキシトシンニューロンを操作可能であることを明らかにした。これらの知見はマウスで確立するオキシトシンニューロンの神経回路の可塑的な変化やその機能的重要性がヒトを含む多くの哺乳類に保存されているかを検討するうえで基盤となるものである。
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