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本研究は、オプトジェネティクス、およびin vivoカルシウムイメージングにて、視床下部ニューロテンシン（Nts）神経細胞の覚醒調節に重要な神経回路の同定および機能を明らかにすることが目的である。
Nts-Creマウスの視床下部にCre依存的にチャネルロドプシン(ChR2)を発現させるAAV-DIO-ChR2を打ち込み、Cre-LoxPシステムによりNts神経細胞特異的にChR2を発現させた。次に、先行研究で多数の神経投射が認められた中脳水道灰白質周辺領域 (PAG) に光ファイバーを埋め込み、視床下部からPAGに投射するNts神経のみを活性化した。免疫染色法により視床下部におけるChR2の発現、PAGに神経活動のマーカーであるcFosの発現を認めた。これにより、本方法でNts神経細胞の経路特異的に神経活動を制御する方法を確立した。次に、in vivoカルシウムイメージングのためファイバーフォトメトリーの実験環境を整えた。ChR2同様にAAV-DIO-GCaMP7fをNts-Creマウスの視床下部に打ち込み、視床下部Nts神経細胞のみにカルシウムセンサーGCaMP7fを発現させた。測定用のファイバーを視床下部に埋め込むと同時に脳波筋電図を測定用の電極を埋め込み、睡眠解析を行いながら視床下部Nts神経細胞の神経活動をモニタリングした。その結果、視床下部Nts神経細胞は覚醒時に活性化していることが明らかとなった。
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