2016 Fiscal Year Annual Research Report
経路選択的シナプス遮断法を用いた随意性眼球運動系の神経回路の障害とその再編
Publicly Offered Research
| Project Area | Mechanisms underlying the functional shift of brain neural circuitry for behavioral adaptation |
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| Project/Area Number |
15H01421
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
高橋 真有 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (50581344)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 眼球運動 / 上丘 / Listingの法則 / 交連性結合 / ウィルスベクター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、サッケード眼球運動を訓練したサルにおいて、経路選択的シナプス遮断法を用いて特定回路を選択的に遮断し、その機能と障害の代償過程を解析し、サッケードの座標系が、従来言われている水平・垂直のデカルト座標系でなく、前庭半規管座標系であること、長い間不明であった随意性眼球運動のセントラルドグマと言われる「Listingの法則」の中枢神経機構を明らかにすることを目的とした。申請者らは、ネコの随意性サッケード系において、中脳上丘を介する脳幹水平・垂直サッケードの神経回路を同定し、上丘間興奮性交連結合回路(「Listingの法則」の神経基盤)を、細胞内記録とHRP細胞内染色の電気生理学的方法で明らかにした。この詳細に同定された神経回路に障害を起こし、その機能と代償過程を解析するため、伊佐、小林、渡辺により新たに開発された逆行性レンチウイルスベクター、順行性AAVベクターをサルの両側上丘に注入し、２重感染を起こして上丘交連細胞をラベルした。注入部位は、視覚刺激に対する電場電位を系統的に解析し、上丘を同定して注入部位を決定した。３週間後に脳を還流固定し、組織標本を作製し、染色された細胞を検討した。サルにおいて、初めて上丘間に交連細胞の存在することが明らかとなった。染色された細胞の数や染まり具合などから最適の注入量、注入部位を検討した。これにより注入条件を決めることができた。さらに、２頭目の実験では、サルに視覚誘導性サッケードを訓練した後、左右の上丘からユニットを記録し、上丘の運動地図を作成し、交連細胞が存在する、上丘頭側部を決定して、その部位に一側で逆行性のレンチウイルス、反対側に順行性のAAVベクタを注入した。この実験では、クロザピンの構造変異体（CNO）を注入して機能を遮断する予定で現在実験中である。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(6 results)
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[Journal Article] Lobular homology in cerebellum hemispheres of humans, non-human primates and rodents: a structural, axonal tracing and molecular expression analysis2017
Author(s)
Yuanjun Luo, Hirofumi Fujita, Hermina Nedelescu, Mohammad Shahangir Biswas, Chika Sato, Sarah Ying, Mayu Takahashi, Keiichi Akita, Tatsuya Higashi, Ichio Aoki, Izumi Sugihara
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Journal Title
Brain structure and function
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
Peer Reviewed
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