雄マウス求愛発声と性的動機づけを担うドーパミン神経投射経路の同定

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本実験では、ファイバーフォトメトリーによる神経活動観察と光遺伝学による神経活動の操作を、USVsの観察と同期記録しながら行う。本研究ではドーパミン (DA)神経系に着目しており、その神経活動の観察と神経活動操作をするための分子ツールを発現させる必要がある。DA神経系特異的に各種ツールの遺伝子を発現させるために、DA合成に必要な酵素であるチロシン水酸化酵素(TH)遺伝子のプロモーター下流でDNA組換え酵素であるCreを発現するアデノ随伴ウィルス (AAV)ベクター(TH::Cre)を用いる。さらに、分子ツールの遺伝子配列が逆向きに挿入されているAAVで、Cre存在下では組換えによりその向きが正常になり、遺伝子発現がなされるDIO(doublefloxed inverted open-reading-frame)のシステムを用い、Cre::THと特定の脳部位・回路で2重感染させることで、DA神経特異的に分子ツールを発現させる。分子ツールとしては、神経活動が上昇した際のカルシウムイオン濃度の上昇に応じて緑色蛍光の強度が増すCa2+センサーである GCaMP6を用いる。神経活動操作においては、560nm付近の光に応答し神経活動を抑制するArchTや、465nm付近の光に応答して神経を活性化(脱分極)させるチャネルロドプシン2(ChR2)を用いる。これらの手法を用いて、DA神経活動とUSVsの多さや複雑さとの因果を示し、さらに責任神経回路(投射経路)を機能的に同定する。これまでに、これらAAVの導入を済ませ、脳での発現確認を行った（AAV2retroによる特定の神経投射での逆光性感染も確認）。しかし、まだ仮説検証には至っていない。また、2個体間の発声の解析を進めるための実験系も別途開発し、論文として公開した。