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Neural Circuit Genetics of the Claustrum

屏状体的神经回路遗传学

基本信息

批准号：
21H04788
负责人：
吉原良浩
金额：
$ 26.71万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

前障（Claustrum）は哺乳類の大脳皮質の内側に位置する薄いシート状の構造であるが、その機能や詳細な神経接続についてはほとんど解明されていない未踏の脳領域である。晩年のFrancis Crickが『意識』に相関した脳活動の考察において、前障が意識を司る脳部位であるという大胆な仮説を提唱した。しかしながら前障の複雑かつ不規則な構造、さらにはマーカー分子・有用遺伝子ツールの欠如などが障壁となり、この興味深い仮説の実験的検証には未だ至っていない。私たちは、前障ニューロン特異的にDNA組換え酵素Creを発現するトランスジェニックマウス系統（Cla-Cre#1マウス）を用いて、前障が大脳皮質の徐波活動を制御することを見出した（Nat. Neurosci. 2020）。本研究では新たに樹立したマウス系統（Cla-Cre#2、Cla-tTA）を加えて、光/化学遺伝学・生理学・行動学・解剖学など多様な実験手法を統合的に組み合わせ、Crickの仮説の検証とともに未知の脳領域である前障の機能解明に挑戦する。2022年度においては、Cla-Cre#1マウスを用いて、AAVretroを用いた逆行性かつCre依存的なTVA/RG発現システムと、改変型狂犬病ウイルスを用いた経シナプス性入力ニューロン標識システムを融合させたTRIO法を駆使して、前障のCre陽性ニューロンへの入力細胞と出力脳領域の蛍光可視化による神経解剖学的解析を行った。その結果、Cre陽性前障ニューロンへの入力細胞と、Cre陽性前障ニューロンの出力脳領域の関係は、ランダムではなく、厳密なルールが存在することを見出した。

Claustrum is the inner part of the mammalian cortex. It has a thin structure and a detailed function. It has a deep connection with the brain. Francis Crick's "consciousness" is related to the investigation of activities, obstacles and consciousness. The evidence of irregular structure, complex structure, complex The expression of Cla-Cre#1 protein, a DNA enzyme specific to the pre-barrier gene, was found in the control of cortical microwave-like activity in the brain. 2020）。This study is aimed at establishing a new system (Cla-Cre#2, Cla-tTA) for the study of optical/chemical genetics, physiology, kinematics, anatomy, and the integration of multiple methods. In fiscal 2022, we will use Cla-Cre#1 Mars, AAVretro, retrograde, Cre-dependent NTVA/RG discovery systems, modified rabies viruses, and TRIO methods to integrate the Nissanapsis sexual entry mechanism, and the analysis of neurological anatomy in the field of fluorescent visualization of the entry force cells in the Cre-positive cells of the obstacles. The results show that the relationship between the Cre positive precursor and the force cell, the relationship between the Cre positive precursor and the force cell, and the relationship between the Cre positive precursor and the force cell exist.