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哺乳類の生後発達期（幼児期―思春期）における親から受ける養育は、子供の「個性」創発に最も大きな影響を与える環境的要因の一つである。本研究では、子供に最も大きな影響を与えるファクターの一つである親の養育行動が「個性」創発に及ぼす影響について明らかにするため、幼児期―思春期において、生きた動物からニューロンの形態や活動を計測するためのイメージング技術の開発をおこなった。
前年度までに、異なる色（緑、赤）の高感度・高速カルシウムセンサーを用いてシナプス前細胞（Pre）の軸索とシナプス後細胞（Post）の樹状突起の活動を同時に計測する生体Pre-Postイメージングの確立に成功している。令和２年度は、この技術を応用して、マウスの生後発達期における大脳皮質２/３層のシナプスの形態および活動変化を経時的な観察をおこなった。その結果、軸索の活動パターンは発達段階に応じて変化することが明らかとなった。生後発達期初期で観察された軸索の自発発火は、時間の経過とともにその同期性ならびに発火頻度が有意に減少することが明らかとなった。また、生後発達期初期における軸索末端のカルシウムの変動とそれに伴う軸索の伸長について、長時間にわたって可視化および定量化することに成功した。さらに、赤色カルシウムセンサーを用いたトランスジェニックマウスを新たに作製し、生後発達期におけるニューロンの活動計測に利用可能なラインを新たに樹立することができた。
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