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哺乳類の脳は、生後発達期において外界などから様々な入力を受ける中で神経回路の機能シフトを行い、その結果として成体での複雑な脳機能の基盤となる成熟した神経回路を獲得する。生後数日間にヒゲからの入力による機能シフトを受けながら成熟するマウスのバレル神経回路は、そのための優れたモデルである。しかしながら、組織学およびスライス生理学にもっぱら依存する従来のアプローチでは、生後発達期の大脳皮質回路機能シフトの本質的な課題である、初期状態において均質な大脳皮質神経細胞が、幼若期に末梢からの入力を受ける中でアイデンティティーを獲得し特定の神経回路に組み込まれる過程、および、そこに働く機構を十分に解明することは難しい。この課題に対して、我々は二光子顕微鏡を用いたin vivoタイムラプスイメージングを中心とした新しいアプローチで取り組んでいる。自ら開発した独自の神経回路標識手法を駆使し、二光子顕微鏡を用いて新生仔期のマウスのバレル皮質神経の回路再編を長期間にわたりin vivoタイムラプスイメージングを行った。今年度は特に昨年度から引き続き行ってきた技術改良で大きな進歩があった。マウスの手術方法を工夫することにより、イメージングに用いた幼若マウスが正常に成長し、脳の神経細胞に関しても大きな異常なく成長することを、詳細な定量解析によって示した。新生仔期においてバレル野第4層の神経細胞樹状突起が視床からの入力依存的に機能シフトする過程のタイムラプスイメージングを行い、発達期回路機能シフトに伴う樹状突起リモデリングに関する解析のためのサンプル数を増やしてきた。さらに、得られたデータの定量・統計解析に関しても多くの改善を行った。
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