研究課題
本研究は、ラットが新規な場所情報を獲得する過程で起こる海馬CA1野内の場所細胞の活動に着目し、その可塑的変化に関与する樹状突起逆伝播スパイクの役割について解明することを目指す挑戦的な試みである。本年度は、樹状突起逆伝播スパイクを操作するために、介在細胞のパルブアルブミン(PV)陽性細胞に着目した実験を実施した。遺伝子組換え技術であるcre-loxpシステムを活用することで、青色光で神経細胞を興奮させることができるChR2をPV陽性細胞に特異的に発現させた。具体的には、PV特異的にCre合成酵素を発現するPV-creマウスに、ChR2を組み込んだアデノ随伴ウイルスを注入し、PV陽性細胞だけにChR2を発現させた。チャープパターンを使って、まず光刺激のターゲットである抑制性のPV陽性細胞と興奮性の錐体細胞がどのようにその発火頻度を変調させるのかを調べた。その結果、PV陽性細胞は、周波数に依存せず、光刺激の強度が最も高いゼロ位相で活動頻度が高くなることがわかった。これは、PV陽性細胞が光刺激に正確に反応し、光により制御できていることを示している。加えて、錐体細胞活動のゲインマップを調べたところ、活動上昇時には8～30Hz付近の刺激パターンの-90度位相でゲインが最大になることがわかった。これは、ベータ波（13-30Hz）の周期で抑制刺激が入ると、錐体細胞の活動が特異的に上昇することを示している。これに対して、下降時は、40Hz付近の刺激パターンの-90度位相でゲインが最大になることがわかった。今後は、これらの結果を基礎として、樹状突起逆伝播スパイクの役割について解明していきたいと考えている。
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すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (6件)
European Journal of Neuroscience
巻: － ページ: －
DOI: 10.1111/ejn.13547
日本ロボット学会誌
巻: 印刷中 ページ: 印刷中
Brain Structure and Function
doi:10.1007/s00429-016-1346-2
Journal of Neuroscience
巻: 36 ページ: 5736-5747
doi:10.1523/JNEUROSCI.0230-16.2016
Clinical Neuroscience
巻: 35 ページ: 268-270
