Functional mechanism of multimodal sensory integration in the mouse cortex

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本研究では、マウスの大脳皮質全体にわたる神経活動を広域カルシウムイメージングを用いて、機能的な感覚統合を誘導するオペラント行動課題を遂行中の脳活動を可視化し、感覚統合の神経相関や皮質ネットワークの変化を捉えることを目指している。2022年度は、頭部固定型の視聴覚弁別課題システムを構築し、ヘッドプレートを装着したマウスを使ってシステムの評価・検証を行った。リッキング検出部の機械設計やタスクシーケンスの制御などに改善の余地があり、継続的に取り組む必要がある。イメージング用のEmx1-YCマウスは、改めて凍結精子から個体を起こし、飼育維持しているので次年度も継続的に使用できる。また、最近の研究で、大脳皮質の連合野における抑制性ニューロンのはたらきと感覚統合の関連が示唆されており、興奮性ニューロンと抑制性ニューロンの両方の活動を同時に測定できる広域カルシウムイメージングのシステムが必要であると考え、これを実現するための多波長蛍光イメージングシステムを考案し、試作した。このシステムでは、３波長の蛍光イメージを同時に取得できる。興奮性ニューロン特異的にYC(２波長の蛍光カルシウムセンサー)を発現し、抑制性ニューロン特異的にRCaMP系のカルシウムセンサーを発現するようなマウスを用意することで、興奮性／抑制性ネットワークの同時イメージングが可能になる。これにより、感覚統合の神経メカニズムをより詳細に調べられるようになると期待される。