2017 Fiscal Year Annual Research Report
「個性」創発の神経基盤解明にむけた網羅的な神経回路イメージング解析技術の開発
| Project Area | Integrative research toward elucidation of generative brain systems for individuality |
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| Project/Area Number |
16H06532
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| Research Institution | Tokushima Bunri University |
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Principal Investigator |
冨永 貴志 徳島文理大学, 神経科学研究所, 教授 (20344046)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
種村 健太郎 東北大学, 農学研究科, 教授 (20332322)
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| Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | 膜電位感受性色素 / 行動プロファイリング / バルプロ酸 / ビスフェノール / 海馬 / 嗅内野 / 嗅周囲皮質 / 前帯状皮質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1.「個性」解析のモデル動物系を用いた評価計測系の確立（代表冨永，分担種村）妊娠期の母マウス、または幼若期マウスへの神経作動性化合物（バルプロ酸等）投与によるモデルを作成して，評価計測の座標軸としようとしている。また，化学物質投与を必要としないモデル系としてマウスの系統間差異および交雑影響のプロファイリングを進めた。マウスの近郊系実験用マウス，C57/BL6と，DBA/2との比較を進め，行動様式プロファイリングにおいて海馬の関与の強い学習試験である恐怖条件付け学習記憶試験において，contextual freezingとconditional freezingの両者において異なる行動様式が示された。In vitroの試験では，シナプス可塑性の誘導時の特性が異なることが示された。
2. 海馬神経回路の網羅的光計測手法の開発（代表冨永）膜電位感受性色素（VSD）を用いた計測手法を適用することで，回路内の不均一なLTP誘導や神経細胞活動性の変化が明らかになった。現在学術論文を投稿中。
3. 無染色標本での光計測法の開発（代表研究者冨永）VSDによる計測のために冨永らが開発してきた最新の装置を用いて新たに無染色のスライス標本からの信号計測を試みたところ成功した。これはこれまでに報告されていない早い光信号であり今後の活用が期待される。
4.海馬以外の評価神経回路の神経活動の光計測（代表冨永）嗅内皮質・嗅周囲皮質を選び基準となる神経回路活動を記録している。特にてんかんとの関連について新たなデータが蓄積されてきた。さらに，前帯状皮質（ACC）の神経回路について特に脳梁を介した情報伝達について解析を進めた。
5.配偶子を介した経世代「個性」影響の検討 （分担種村）配偶子を介した経世代「個性」影響を検討する目的で、親世代マウスへの化学物質投与による配偶子および産仔マウスへの影響を検討している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
1.「個性」解析のモデル動物系を用いた評価計測系の確立（代表冨永，分担種村）行動プロファイリングと神経回路機能計測の両面において，バルプロ酸モデル，さらには近交系同士の異なる性質を持つマウス群の差を示す結果を得られている。2. 海馬神経回路の網羅的光計測手法の開発（代表冨永）膜電位感受性色素（VSD）を用いた計測手法を適用することで，回路内の不均一なLTP誘導や神経細胞活動性の変化が明らかになった。現在学術論文を投稿中。
3. 無染色標本での光計測法の開発（代表研究者冨永）VSDによる計測のために冨永らが開発してきた最新の装置を用いて新たに無染色のスライス標本からの信号計測を試みたところ成功した。これはこれまでに報告されていない早い光信号であり今後の活用が期待される。このような新規の非侵襲的計測を用いることで「個性」の回路機能の解明が進むことが期待される。
4.海馬以外の評価神経回路の神経活動の光計測（代表冨永）嗅内皮質・嗅周囲皮質を選び基準となる神経回路活動を記録している。特にてんかんとの関連について新たなデータが蓄積されてきた。さらに，前帯状皮質（ACC）の神経回路について特に脳梁を介した情報伝達について解析を進めた。どちらの領野でも順調に基礎的なデータが蓄積されてきており，新学術領域内の他の研究グループとの共同研究においてもこれを活かすことが可能である。
5.配偶子を介した経世代「個性」影響の検討 （分担種村）配偶子を介した経世代「個性」影響を検討する目的で、親世代マウスへの化学物質投与による配偶子および産仔マウスへの影響を検討している。このような新しい試みをすることでより深く「個性」を調べられる動物モデルが作成できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの動物モデルの確立という面では，いくつかの化学物質投与モデルの確立が見込めており，これらを異なる性質を示す「個性」群と捉えて神経回路機構を解明する。これに加え，近交系の活用，さらにはいくつかの遺伝子改変モデルマウスの導入によって更に「個性」を探索する動物モデルを拡充する。
計測装置の面では，さらに光計測を中心とした自動化をすすめスループット性を良くしていく。また，無染色標本での計測のような新規の計測手法を開発し，他の研究グループで必要とされる解析ニーズに答えられるようにする。
行動プロファイリングではこれまで多くの動物の基礎データを収集しており，これに配偶子，産仔マウスへの影響のような新規の解析視点を加えることで，「個性」の理解に繋げられる。
また，海馬に偏りがちな神経回路機構の検証であったが，嗅内野，嗅周囲皮質，前帯状皮質のようないくつかの脳領野の神経活動について基礎データを積み重ね神経活動のカタログ化を測って「個性」解析に資する。
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Research Products
(15 results)
