| 研究課題/領域番号 |
25430019
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 生理学研究所 |
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研究代表者 |
大塚 岳 生理学研究所, 大脳皮質機能研究系, 助教 (10390692)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 大脳皮質 / 錐体細胞 / FS細胞 |
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| 研究概要 |
脳の高次機能を担う大脳皮質の情報処理様式の特徴として、大脳皮質は皮質下領域や他の皮質領野に多様な出力を行っていることが挙げられる。研究代表者は、これまでに様々な投射領域に対応した錐体細胞サブネットワークを同定した。また、fast-spiking (FS)細胞が異なる錐体細胞サブタイプ間の活動を協働させる役割を担っていること示唆した。大脳皮質の多様な投射先に対応した情報処理様式を理解するために、本研究ではFS細胞と投射先が異なる錐体細胞サブタイプ間のシナプス入力様式を明らかにすることを目的とした。
本年度は、5層のFS細胞と対側皮質に投射する錐体細胞（COM）と同側橋核に投射する錐体細胞（CPn）間の結合様式について検討した。COM、CPn細胞は、それぞれ逆行性蛍光トレーサーを投射部位に注入して同定した。ラットの前頭皮質スライス標本を用いて、FS / COM / CPn細胞から同時にホールセル記録を行い、細胞間のシナプス結合を検討した。その結果、単一のFS細胞においてもCOM / CPn細胞の両方から興奮性シナプス入力を良く受けていた。また、FS細胞からの抑制性シナプス入力も両方の錐体細胞サブタイプで良く記録された。これらの結果は、FS細胞と錐体細胞は錐体細胞サブタイプに非依存的に相互に活動を強く制御していることを示唆する。現在、錐体細胞からFS細胞へのシナプス入力部位における錐体細胞サブタイプ依存性を検討するために、記録した細胞ペアをBiocytinを用いて形態を可視化し、FS細胞の樹状突起上のシナプス分布を解析している。錐体細胞サブタイプ間で比較する予定である。
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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
平成25年度は、5層の錐体細胞とFS細胞から同時に記録を行い、細胞間のシナプス結合を検討する計画を立てた。異なる脳領域に投射する錐体細胞とFS細胞間のシナプス伝達について解析した。当初の計画に従っておおむね研究は進んでいる。従って、今後の研究のさらなる発展が期待できることから以上のように評価した。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成26年度は、錐体細胞サブタイプからFS細胞の樹状突起に入力するシナプス分布を解析する。錐体細胞/FS細胞から同時記録をした細胞について、Biocytinを用いて形態を可視化し、Neurolucidaを用いて形態を再構築し、シナプス分布について錐体細胞サブタイプ間で比較・検討する。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
本研究では、同時に複数の細胞においてホールセル記録を行い、細胞間のシナプス結合を検出することが必要不可欠である。現在、使用しているパッチクランプ用増幅器の老朽化に伴い、次年度に新しく機器を購入する必要が生じたので、実験を行うのに必要な消耗品等を賄うために繰り越した。
平成26年度では、パッチクランプ用増幅器を共用設備として購入する。また、実験に必要な動物や消耗品等も随時購入する。
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