公募研究
神経細胞には活動の強弱によりシナプス強度や神経細胞そのものの興奮性が変化する「ホメオスタティック可塑性」という現象があることが知られている。光遺伝学によって海馬歯状回の神経細胞の興奮性を操作することでホメオスタティック可塑性を引き起こすことができれば、歯状回の成熟度についても変化を引き起こすことができると考えられる。本研究は、幼児性健忘が海馬歯状回の未成熟によって引き起こされており、海馬歯状回の成熟度が記憶の安定性を決める因子であるという仮説に基づいて行った。本年度は、光遺伝学による歯状回特異的な神経活動操作が記憶の安定性にどのような効果を及ぼすか検討した。具体的には Cre-loxPシステムを用いて光感受性タンパク質であるチャネルロドプシン２(ChR2)を歯状回特異的に発現させてマウスの歯状回に in vivo で局所的に光刺激を与え、マウスに各種の記憶課題を行わせた。刺激後に学習課題のトレーニングを行った場合、今回用いた刺激条件では、記憶の安定性に影響を及ぼすという結果は得られなかった。しかし、刺激を学習課題のトレーニング直後に行う場合では同じ強度の刺激であっても記憶を不安定にする効果があると示唆される結果が得られた。また、本年度はアデノ随伴ウィルスベクターによる海馬歯状回への遺伝子導入についてもプロトコルを確立した。今後は、これまでに得られた成果を元に海馬歯状回の成熟度と記憶の安定性についてより詳細に検討を行う。
2: おおむね順調に進展している
当初の研究実施計画では平成２８年度から２９年度にかけて、①歯状回顆粒細胞の選択的興奮性操作が脳成熟度に及ぼす効果の解析、②幼若期に歯状回を成熟させ幼児性健忘への影響を検証する予定であった。このうち①については既に予備的なデータを得ている。②については２９年度に重点的に行う予定である。したがって本研究課題はおおむね順調に進展している。
本年度までに光遺伝学による歯状回特異的に神経活動を引き起こし、歯状回の成熟度を変化させる手法が確立された。今後はこのシステムを活用し、歯状回の成熟度と記憶の安定性についての検討を行う。また、これまでは遺伝子組換えマウスの交配によって海馬歯状回にChR2などを発現させていたが、来年度は本年度確立させたアデノ随伴ウィルスを用いた発現系も用いる。
すべて 2017 2016
すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件)
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