2020 年度研究成果報告書

高精細全脳イメージングによる一細胞レベルの四次元活動マッピング法の確立

研究課題

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研究課題/領域番号	18K19498
研究種目	挑戦的研究(萌芽)
配分区分	基金
審査区分	中区分51:ブレインサイエンスおよびその関連分野
研究機関	大阪大学
研究代表者	勢力薫大阪大学, 薬学研究科, 招へい教員 (90802918)
研究期間 (年度)	2018-06-29 – 2021-03-31
キーワード	共焦点顕微鏡 / イメージング / 脳 / 神経細胞
研究成果の概要	環境刺激により活動した神経細胞を多色の蛍光タンパク質で標識し、その全脳イメージング解析方法の確立を目指した。本研究により、これまでに構築してきたイメージング技術FAST (block-FAce Serial microscopy Tomography)を改良し、多色イメージングの実装と像処理等も含む詳細なプロトコル論文を発表した。また、神経活動依存的に転写が促進されるFosプロモーターの制御下に、薬物誘導型の遺伝子発現系を組み込んだ遺伝子改変マウスを作製し、アデノ随伴ウイルスベクターを用いた遺伝子導入と組み合わせることにより、神経細胞を活動依存的かつ薬物依存的に多色標識できる実験系を確立した。
自由記述の分野	薬理学
研究成果の学術的意義や社会的意義	ストレス等の経験による脳機能の適応、機能変調の機序をより詳細に理解するためには、広範な脳領域を対象として領域間の神経活動の相関性を解析し、その経験依存的な変化を細胞レベルで検出する必要があると考えられる。しかし、同時に解析可能な脳領域の範囲と時間の分解能が限られる等の技術的制限等があり、現時点では複数のタイムポイントにおいて活動した細胞の脳内分布や軸索投射の違いを解析することは容易ではない。そのイメージング解析法の確立を目指した本研究は、経験依存的な脳機能の制御機構や脳神経疾患モデルにおける脳機能の変調過程を細胞レベルで解析する研究に貢献可能であり、学術的・社会的意義があると考えられる。