本研究では、光活性化型チャンネル及びポンプを脳内の特定の神経細胞集団に発現するトランスジェニックマウスを作成し、光による神経制御と行動測定とを組み合わせることにより、その行動を担う神経回路を解明する新しい技術の開発を目指している。本年度は特定のニューロンにチャンネルロドプシン2(ChR2)やハロロドプシン(NpHR)を発現するトランスジェニックマウスの作成を試みた。テトラサイクリン応答因子(Tre)の下流でChR2を発現するトランスジェニックマウスとNpHRを発現するトランスジェニックマウスを作成した。今後、これをGABAニューロンにテトラサイクリントランス活性化因子(tTA)を発現するノックインマウスや最初期遺伝子のcfosプロモーターの下流でtTAを発現するマウスと交配することにより、GABAニューロンにChR2やNpHRを発現するマウスの作成を試みる。また、自由行動中のマウス脳内局所領域に光を連続照射する装置を作成した。青色(445nm)で出力400mWのレーザー光を光ファイバーを通して出力する。光ファイバーは、マウス頭部に装着したプラスチックファイバー製のプローブに接続するが、マウスが自由行動した際にねじれることが無いように、途中で自由な回転を可能とする光学シーベルも作成した。来年度、NpHRの刺激に適した黄色色(577nm)で出力3Wのレーザーを追加し、レーザーの切り替えによりChR2とNpHRの両方を刺激することが可能な装置を完成させる。
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