公募研究
環境の情報を手掛かりにして、その後の行動を決定するためには環境の変化を予測して、適切な行動を適当なタイミングで実行する必要がある。タイミングを計っている時には脳の様々な領域で活動がみられるが、環境からの入力がどのようにこれらの神経活動を誘発して、適切なタイミングで行動を起こす事ができるようになるのかについてはよくわかっていない。本研究では、環境情報を手掛かりに、適切な行動を、そのタイミングを調整しながら実行するために必要であると予想されている、後頭頂葉から高次運動野への情報フローをカルシウムイメージングと光遺伝学による神経活動操作法を用いて実際に霊長類の大脳皮質で計測し、検証する事を目的とする。2019年度は、主にコモン・マーモセットを対象とした２光子イメージングと光遺伝学についての技術開発を進めた。2光子イメージングについては、これまでの実験方法を再検討し、よりクオリティの高いイメージング実験を行う事が可能となった。光遺伝学については、Tet発現誘導法によって光活性化タンパク質であるチャネルロドプシンをコモン・マーモセット大脳皮質運動野に発現させ、これにより光刺激によって腕の運動を誘発できる事を確認した。また、この方法によってコモン・マーモセット大脳皮質の神経活動を~ 1 mm程度の空間分解能で制御できる事、さらに、光刺激によって運動課題中のコモン・マーモセットの腕の動作を攪乱できる事を確認した。
2: おおむね順調に進展している
マーモセットを対象とした2光子イメージング技術の改良に加え、新規に光遺伝学による神経活動操作の実験方法を確立する事ができたため。
2019年度に確立した2光子イメージング技術、光遺伝学の技術を使用して、行動タイミングに関連する大脳皮質の情報フローを明らかにしたい
すべて 2020 2019
すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)
Current Opinion in Neurobiology
巻: 64 ページ: 103～110
10.1016/j.conb.2020.02.013
Proceedings of the National Academy of Sciences
巻: 116 ページ: 22844～22850
doi:10.1073/pnas.1903445116
