睡眠時のNO産生細胞の活動による可塑性の制御機構の解明

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臨界期のNOS1陽性細胞およびNOの機能に関して、「睡眠との関わり」と「可塑性に対する機能」を主眼として研究を進める。本研究は ①NOS1陽性細胞の睡眠時の活動性および、周囲の細胞への作用に関する解析を行う。また、可塑的な変化への関与を明らかにするために、②睡眠時活性化型のNOS1陽性細胞の活動操作による眼優位性シフトへの影響を解析する。さらに、NO感受性と可塑的変化の強度との関係を明らかにするために、③NO感受性と眼優位性シフトの強さに対する相関解析を行う。本年度はまず内在性のNOS1の機能を評価するための実験系の構築を行った。AAVを用いたTetシステムベースのDREADDでNOS1細胞にhM4Diを発現させたところ、アゴニスト依存的にNOS1細胞の活動抑制を行うことができた。また、NOS1細胞の活動抑制に伴い、周囲の細胞の自発活動レベルが増強することが分かった。このことは定常状態時に大脳皮質の興奮性細胞の活動性がNOにより制御されていることを示唆する。今後、睡眠時に活動性を亢進させる細胞サブタイプを同定し、細胞サブタイプ特異的に活動抑制を行うことで睡眠時のNOS1の機能を明らかにしていきたい。次に、NO感受性と眼優位性シフトの強さに対する相関解析のための予備実験のために、FOV内の各細胞のNO感受性の評価を行った。NOS1細胞のhM3Dqによる活性化により周囲の細胞の視覚応答性は低下する。そこでアゴニスト刺激前後での視覚応答性の変化を解析した。視覚応答性の低下の程度は細胞ごとに大きくバラついており、またその程度とNOS1細胞からの距離には関係がないことから、各興奮性細胞のNOの感受性には多様性があることが示された。