2022 Fiscal Year Research-status Report
多様な脳機能の選択的制御を可能にするヒスタミン神経多様性の解明
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22K20689
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
森下 良一 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 助教 (90953729)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Keywords | ヒスタミン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は視床下部の結節乳頭核に局在するヒスタミン神経系が、異なる投射先を介して多様な脳機能を区別して調節するかを解明することを目的として、特定のヒスタミン神経回路の選択的操作が記憶・学習あるいは覚醒状態に与える影響について解析する。
初年度はまず実験条件の検討等、オプトジェネティクスを用いた行動実験系の確立に取り組んだ。ヒスタミン神経選択的にCreリコンビナーゼを発現するHDC-Creノックインマウスの結節乳頭核にCre依存的にハロロドプシン（eNpHR）を発現するAAVを注入し、ヒスタミン神経にeNpHRを発現させた。光ファイバーを介しeNpHR を発現するニューロンに緑色光を照射し、ヒスタミン神経を選択的に抑制した。学習課題は音と報酬の古典的条件づけを用いた。この課題では頭部固定下で音の提示とスクロース水（報酬）の提示を行う。予備実験では、音提示の1秒後にスクロース水を与える条件づけを行った後、条件づけ音の提示だけで記憶を想起させると、ヒスタミン神経の活動が上昇することを確認している。さらに、初年度中に光遺伝学的手法を用いた記憶想起時のヒスタミン神経活動の機能解析を進め、記憶想起の可不可に寄与する可能性のあるヒスタミン神経活動を見出した。
また、逆行性トレーサーを用いた解析により、個々のヒスタミン神経が亜集団を形成しそれぞれ固有の投射先を有することを示唆する結果が得られた。現在、この結果に基づき、特定のヒスタミン神経回路の選択的操作を光遺伝学あるいは薬理遺伝学的に行うことで、各脳機能に寄与するヒスタミン神経回路の同定に取り組んでいる。
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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
当初の計画に基づき、光遺伝学的手法によるヒスタミン神経亜集団の機能解析が進められている。実験条件の検討等、行動実験系の確立に想定よりも時間を要したものの、概ね順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度に引き続き、特定のヒスタミン神経回路の光遺伝学的操作あるいは薬理遺伝学的操作が記憶想起や覚醒状態に与える影響の解析を進める。また、ヒスタミンGRABセンサーを用いたファイバーフォトメトリーにより、特に記憶想起時のヒスタミン放出の領域特異性と時間的動態を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
実験条件の検討等、行動実験系の確立に時間を要し、アデノ随伴ウイルスやマウス手術関連消耗品の消費量が当初の想定よりも少なかったため、それに伴い各消耗品等の購入時期を遅らせた。使用計画に関しては、研究の進捗状況に合わせ各消耗品等の購入に充て、以降は変更なく当初の計画のまま使用する予定である。
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