発達期マーモセットにおけるニコチン摂取を制御する神経回路の脆弱性解明

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K16031
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分42040:実験動物学関連
• 研究機関: 公益財団法人実験動物中央研究所
• 研究代表者: 関 布美子 公益財団法人実験動物中央研究所, ライブイメージングセンター, 主任 (40771407)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: マーモセット / MRI / 脳活動 / 発達 / 手綱核

研究成果の概要

本研究ではニコチン摂取様の機能動態が予想できる手綱核-脚間核回路の神経活動を、薬理遺伝技術を用いて選択的に抑制させ、その結果生じる認知行動の変化と回路と連結する広域の脳活動の動態を認知行動評価とMRIから解明することを目的に、整備を行った。手綱核-脚間核回路の可視化に必要となる高コントラスト、高解像度の画像を取得した。またマーモセットで全脳活動をMRIで評価するために、脳活動MRIの最適化を行った。加えて経時的な脳発達の評価を行い、脳体積の変化は想定していた24ヶ月より更に長期にわたって続くことが明らかにした。これらより脳発達に伴い変化する脳活動及び領域間結合性を評価可能となる基盤を確立した。

自由記述の分野

実験動物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

非ヒト霊長類である実験動物のマーモセットは、他霊長類と比べ発達期間が短くヒトの脳発達を理解する上で適したモデルの一つである。マーモセットとヒトと共通したMRIをモダリティとして使用出来ればスムースな比較研究が可能となる。本研究ではマーモセットの脳発達を多面的に評価するための基盤を確立した。マーモセットの発達に伴う脳形態の変化はヒトと同様性成熟に達する年齢より長く変化することを見出した。また覚醒下における全脳活動を評価する方法を確立した。これらから子どもがより脆弱とされているニコチン依存について、脳発達の度合いがもたらす影響について評価するデータを整えた。