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本研究では、霊長類に特徴的な作業記憶の制御メカニズムを解明するため、マカク属サルの神経回路を操作する技術の開発を行った。申請者は、この問題に取り組むため、比較的長期の遺伝子発現を可能とするアデノ随伴ウイルスベクター (AAV)を用い、大脳皮質内において最長投射の１つであるサル背外側前頭前野と下側頭葉皮質TE野間において、GFPをマーカーとした遺伝子発現操作に成功した。更に、その応用として、シナプス情報伝達阻害分子であるテタヌストキシン (eTeNT)の誘導にも成功した。これら遺伝子発現誘導はドキシサイクリン(Dox)投与によって可逆的に制御されるよう設計されており、eTeNT誘導による可逆的かつ長期的な神経遮断の電気生理学的検証に研究は進んだ。しかし、TE野への手術ダメージが予想外に大きく、安定的かつ長期的な電気生理記録が困難であることが判明したため、作業記憶に重要であり、長距離でありながら投射が強く、手術ダメージが少なく済む左右半球の運動前野間の交連投射に標的を変更した。上述の投射特異的eTeNT融合GFP発現によって、実際に、運動前野背側前部間神経回路の情報伝達が操作されるかを電気生理学的に確認した。発現系をAAVによって導入した一側F7に刺激電極を挿入し、電気刺激によって神経活動を発生させた後、反対側F7に設置したECoG記録電極において下降した神経活動を検出した。この実験をDox投与前後で行い阻害の程度を比較検討した。結果、左右半球の運動前野間の交連投射における長距離神経回路において、情報伝達を遮断する事に成功した (現在論文作成中)。
現在、論文を執筆中であり、研究期間内での出版は果たせなかったが、当初の目的である技術開発は達成された。今後は、開発した当該操作技術を作業記憶課題を訓練したサルへ導入し、霊長類の記憶制御メカニズム解明に繋げる予定である。
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