視覚野における領野間相互作用の可視化解析による睡眠時神経活動の発生機序の解明

通过对视觉皮层区域间相互作用的视觉分析，阐明睡眠期间神经活动的发育机制

• 批准号: 22K15197
• 负责人: 北島 奈美
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15197/
• 关键词: 睡眠; 大脳皮質; 視覚野; 神経回路; 神経伝達回路; イメージング

大脳皮質では、覚醒時だけでなく、外界からの情報入力が遮断された睡眠時にも活発な神経活動が観察される。この睡眠時神経活動は、情報処理に関与することが示唆されているが、外界からの入力無しにどのようなメカニズムで発生するのかは十分には解明されていない。そこで、本研究では、一次視覚野および高次視覚野の睡眠時神経活動を同時に可視化し、領野をまたいだ情報伝達回路を明らかにすることにより、大脳皮質における睡眠時神経活動の発生メカニズムを解明することを目的としている。当該年度では、大脳皮質神経細胞に蛍光カルシウムインジケータを発現したトランスジェニックマウスを用いて、超広視野二光子励起顕微鏡下において、睡眠覚醒時における神経細胞のカルシウムシグナルの測定に取り組んだ。イメージング中のマウスの睡眠覚醒状態は、脳波・筋電図を計測することにより判別した。これにより、睡眠覚醒時の一次視覚野および高次視覚野の神経活動動態を同時に、細胞レベルの高い空間解像度で可視化することに成功している。この測定法によって得られたレム睡眠・ノンレム睡眠・覚醒時における神経活動動態を比較すると、各領野における神経活動は、睡眠覚醒状態によって異なる活動パターンを示すことが示唆された。今後は、一次視覚野および高次視覚野に存在する個々の神経細胞の活動相関を睡眠時と覚醒時とで比較解析することで、神経細胞同士の領野間相互作用が睡眠時に変化するかを調べ、睡眠時における領野間の情報伝達回路を明らかにする。

The skin of the skin is large, and it is the same when you wake up, and the information from the outside world is blocked when you sleep, and it is active when you are sleeping. God's activity during sleep, information processing and information processing, and the outside world.の力无しにどのようなメカニズムで発生するのかは十には解明されていない.そこで, This study is a では, 1st viewing 覚野 および HIGH PERFORMANCE Observation 覚野 の神経activities during sleep をsimultaneous visualizationし, 狠野をまたいだInformation return路を明らかにすることにより, 大脳 leather における神时神経activityの発生メカニズムを解明することをpurpose and としている. When the year is over, the cortical nerve cells of the large body are exposed.ジケータを発出入したトランスジェニックマウスを用いて、 Ultra-wide field of view two-photon excitation microscopy detection, sleep detection and wake-up detection of human cells and measurement of the detection group.イメージング中のマウスの Sleep and wake-up state は, 脳wave・ Muscle electricity meter measurement and することにより judgment.これにより、Sleep 覚 Wake up の看覚野 および High-time Observation 覚野の神経 activity updates をAt the same time, the visualization of cells with high spatial resolution has been successful.このdetermination method によって got られたレムsleep・ノンレムsleep・覚wake up における神経activity dynamicsをComparisonすると, each field is active, and the sleeping and waking state is active. From now on, the primary visual field and the high-order visual field are related to the activity of individual cells and when sleeping and waking up, and the comparative analysis is done. , the interaction between the divine cells and the field of the field is the same as the sleep time, the change is changed, and the sleep time is the same as the intelligence between the wild areas.