| 研究課題/領域番号 |
20K19480
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| 研究機関 | 群馬大学 |
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研究代表者 |
鈴木 真美子 群馬大学, 大学院医学系研究科, 研究員 (60449030)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 神経活動 / 脳 / 可視化 / 遺伝子操作 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、運動が行動遂行能力の向上を引き起こす原因として、運動時に活動する神経細胞が課題遂行中に活動する神経細胞の閾値を変化させる可能性を検証するため、遺伝子操作技術を用いて同一の神経細胞が運動中と課題遂行中に活動するのかを調べることを一つの目標としている。
本年度は、神経活動依存性プロモーターであるESAREの下流に発現時間の短いdGFPとタモキシフェン存在下にだけ発現するようにmCherryを組み込んだAAVベクターを用い、同じ音刺激を２回与えたときに、１回目と２回目に活動した神経細胞を２色の蛍光タンパク質で標識できるか、またどのくらいの割合で同一神経細胞が標識されるのか調べた。タモキシフェンの代わりに活性代謝物である４-ヒドロキシタモキシフェン（4-OHT）を用い、音刺激を１時間与えた直後に腹腔内投与した。十分にmCherryが発現した２週間後に同じ音刺激を再度与え、その後灌流固定を行い、脳を取り出した。脳は薄切して抗体染色し、聴覚の第一中継核である蝸牛神経核においてmCherryで標識された神経細胞とGFPで標識された神経細胞の数をカウントした。2回目の音刺激の５時間後に固定したときGFPとmCherryの両方で標識された神経細胞数が最大となり、その割合は数十パーセントであることがわかった。
このようにして２つの刺激で活動する神経細胞を同じ個体で２色の蛍光タンパク質で標識することができるようになり、その重なりを観察することで同じ神経細胞が活動したのか知ることが可能になった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
２つの刺激に対する神経活動を同一個体で別々の蛍光で標識することが可能になった。また標識された細胞の重なりをカウントすることで、同じ刺激を与えたときに共通して活動する神経細胞は数十パーセントであることが判明したことから、異なる刺激与えたときに共通して活動した神経細胞数を評価する際の基準を得ることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和３年度には、運動が課題遂行能力の向上に影響を与えるかを調べるために、マウスにノーズポークし続けると報酬が獲得できるという課題を学習させる。運動によりノーズポークし続ける時間が変化した場合には、運動することで課題遂行中に活動する神経細胞は増加するのか、また運動時と課題遂行時に活動する神経細胞は共通しているのかをAAVベクターを利用し活動依存的に神経細胞を標識する方法により進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
出産・育児休業のため本年度購入できなかったマウスの強化学習を行うための実験装置、および運動させるための回し車と騒音を遮断するための防音マットを次年度購入する。
免疫染色に必要な抗セロトニン抗体と抗ドーパミン抗体も購入する。
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