公募研究
(1)微小帯域活動の可視化分子発現をマーカーとした遺伝子改変マウスを用いて、麻酔下のマウスで、プルキンエ細胞における登上線維応答と微小帯域の関係を単一ニューロンレベルで明らかにすることを目的として実験を行った。まず、Multicell bolus loading(MCBL)法によりカルシウム色素を小脳皮質に導入し、プルキンエ細胞の自発活動を2光子イメージングにより観察した。その結果、プルキンエ細胞活動の同期性と分子発現をマーカーとした微小帯域が高い相関を示し、その空間精度は1細胞レベルで精密に制御されていることが明らかとなった。現在、微小帯域と機能の関係をあきらかにするため、小脳皮質の様々な領域においてイメージングを行っている。また、プルキンエ細胞の活動のみを抽出するための、プルキンエ細胞特異的プロモーターを用いたウィルス発現によるカルシウムセンサープローブの導入を行なった。プルキンエ細胞特異的に発現するレンチウイルスベクターにカルシウムセンサーGCaMPを組み込み、in vivoでマウス小脳にインジェクションして発現させた。これにより、自発性登上線維入力によると思われるカルシウム信号を捉えることに成功した。(2)行動中のマウスにおける微小帯域活動の可視化次に、頭部を固定した覚醒マウスの小脳において微小帯域の活動を可視化し、微小帯域の活動とマウスの行動との関係を明らかにする目的で、頭部固定下のマウスにオペラント条件付けによるレバー押し課題や水飲み課題を行わせる課題装置を作成した。さらに、課題実行中のマウス小脳においてカルシウムイメージングを行い、課題遂行に関連するカルシウム信号を捉えることに成功した。
2: おおむね順調に進展している
交付申請書に記載した本年度の研究実施計画について、その目標をほぼ達成しており順調に進行している。
運動課題装置の開発や、ウイルスベクターによるカルシウムセンサーの導入、課題実行中のマウスにおけるカルシウムイメージングなどの、技術的な課題についてはほぼ完成しており、今後は、これらの技術を結集して実験を集中的に行い、本研究の目的である、小脳微小回路の生理的意義について明らかにしていく。
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