Developement of detection and analysis of brain circuit E/I imbalance induced by chemical exposure using membrane potential imaging

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環境中の化学物質による遅発性の脳機能障害の早期の網羅的検出方法の確立を目標としている。 検出法として膜電位イメージング法を用い、神経回路の興奮(E)・抑制(I)への過剰な傾き(E/I 不均衡, E/I imbalance)を定量する手法を確立しようとしている。試験化学物質としてビスフェノール A(BPA)、 BPA 代替化合物、BPA 関連化合物を用いた。この研究はほぼ終了し、投稿準備中である。この研究を進めている間に問題となったのが、海馬回路の主要な3シナプスをイメージングする際に、刺激電極を移動し、さらには視野を調整して計測するために時間がかかることであった。現在、２台の全く同様に組み立てたイメージングリグを並列して動かすことで１匹のマウスから得られるデータを増やしているが、得られるデータに限りがあった。これを解決するために、光学系を微調整しマウス海馬の全体がちょうど1視野に収まる様に改造するとともに、マイクロマニピュレーターを増設し、さらには刺激回路をマイクロマニピュレーターで切り替えられる装置を作成した。これらのことにより、ほぼ、全自動で1スライスからのデータを取得することができる様になり、実験の精度が格段に上がった。これらのデータは他の病態モデルマウス（脳梗塞モデル）や老齢マウスへの適用で期待通りの効果を上げている。これらのマウスでも、本研究で中心的な課題としている過剰興奮が病態の中心的な役割を果たしていることを明らかにしつつある。BPA類の影響に関しては、現在、胎生期から離乳までの発生発達期の投与の遅発影響を定量しようとしている。原著論文は6件で、内1件はバルプロ酸暴露動物の検証、2件は毒性分野の論文である。学会発表は16件で内2件は米国ウッズホール海洋生物研究所（MBL)で開催された光計測に関する比較的クローズドなシンポジウムでの発表である。