霊長類大脳皮質における視覚長期記憶形成にともなう遺伝子発現の定量的解析

灵长类大脑皮层视觉长期记忆形成相关基因表达的定量分析

• 批准号: 09780739
• 负责人: 奥野 浩行
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09780739/
• 关键词: 霊長類; マカクザル; 認知長期記憶; 分離脳; 遺伝子発現; 前初期遺伝子; 側頭葉; 傍嗅皮膚; 転写調節; BDNF; TrkB; 定量的RT-PCR

1. 定量的RT-PCR法による神経栄養因子群の発現解析昨年度に引き続きmRNA発現レベルの微量定量系を確立するため、サルの大脳RNAサンプルを用い、神経栄養因子群とその受容体群の遺伝子発現の定量解析を試みた。神経栄養因子群とその受容体群は神経可塑性に重要な役割を果たしていることが示唆されているものの、霊長類における大脳機能領域毎の詳細な発現レベルに関する研究報告はない。そこでニホンザルの大脳視覚各領野において、神経栄養因子群であるNGF,BDNF,NT-3,NT-4およびこれらの受容体trkA,trkB,trkCのmRNA発現レベルを定量的RT-PCR法により解析した。また、in situ hybridization法により上記遺伝子の領域・細胞層特異的発現様式を調べ、定量的RT-PCRの結果と合わせてマカクザルにおける神経栄養因子群のmRNA発現についての詳細な報告を行った。また,同様の手法を用いてラット海馬体の亜領域におけるBDNFおよびtrkB mRNAの定量解析も行い、海馬歯状回と内嗅皮質において対照的な発現パターンが見られることを報告した。2. 認知長期記憶形成時における遺伝子発現解析霊長類の認知長期記憶の形成に伴う遺伝子発現の変化を調べるため、視覚性対連合課題をニホンザルに課した。この際、ニホンザルには分離脳手術を施し左右の大脳半球の繊維連絡を遮断した。この分離脳サルを用い視覚刺激を左右の視野別に提示することにより、一個体内で実験および対照サンプルを得ることが可能となる。対照用の課題としては視覚性弁別課題を用いた。このようなサルの側頭葉連合野や傍嗅皮質、内嗅皮質などよりRNAを抽出し、定量的RT-PCR法により遺伝子の発現レベルを解析した。その結果、対連合課題学習時には傍嗅皮質において、Homerlveslやzif268などの前初期遺伝子群のmRNA発現レベルが上昇するという結果を得た。

1. Quantitative RT-PCR assay for the expression of neurotrophic factor groups. Quantitative analysis of neurotrophic factor groups and receptor groups. Neurotrophic factor groups and receptor groups play an important role in neuroplasticity, and this study reports on the detailed development of neurotrophic factors and receptor groups in large functional domains. The mRNA expression of NGF,BDNF,NT-3,NT-4 and trkA,trkB,trkC in various regions of the brain were analyzed quantitatively by RT-PCR. In situ hybridization method, the expression patterns of the above gene domains and cell layer-specific genes were modulated and quantified. Results of RT-PCR were combined with detailed reports on mRNA expression of neurotrophic factor groups. The same method was used for quantitative analysis of BDNF and trkB mRNA in hippocampus, dentate gyrus and entorhinal cortex. 2. Analysis of the formation of cognitive long-term memory and the development of cognitive long-term memory In this case, the separation of the two hemispheres was performed and the communication between the two hemispheres was interrupted. This separation is possible with visual stimuli, visual field cues, and in vivo visual field cues. The problem of illumination and the problem of visual discrimination are discussed. RNA was extracted and analyzed quantitatively by RT-PCR from the lateral parietal lobe commissure, accessory olfactory cortex and entorhinal cortex. The results showed that mRNA expression in the olfactory cortex, Homerlvesl, zif268, and the early stage of gene expression increased during the study of the joint task.

项目成果

Okuno,H., Tokuyama,W., Li,YX., Hashimoto,T. & Miyashita,Y.: "Differential transcriptional regulation of neurotrophic factors and Trk receptors in visual cortices of macaque monkeys." Neuroscience Abstract. 23(2). 1396-1396 (1997)

奥野，H.，德山，W.，李，YX.，桥本，T.

Okuno,H.,Tokuyama,W.,Li,Y-X.,Hashimoto,T.& Miyashita,Y.: "Quantitative evaluation of neurotrophin and Trk mRNA expression in visual and limbic areas along the occipito-temporo-hippocampal pathway in adult macaque monkeys" The Journal of Comparative Neurol

奥野H.，德山W.，李Y-X.，桥本T.

Tokuyama,W.,Hashimoto,T.,Li,Y-X.,Okuno,H.,& Miyashita,Y.: "Highest trkB mRNA expression in the entorhinal cortex among hippocampal subregions in the adult rat: contrasting pattern with BDNF mRNA expression." Molecular Brain Research. 62. 206-215 (1998)

德山，W.，桥本，T.，李，Y-X.，奥野，H.，

Okuno,H.,Tokuyama,W.,Li,Y-X.,Hashimoto,T.& Miyashita,Y.: "Detection of transcriptional activation during visual paired associate learning in split-brain macaques." Neuroscience Research Supplement. 23. S223 (1998)

奥野H.，德山W.，李Y-X.，桥本T.

篠本滋、奥野浩行: "記憶の情報表現" 科学. 67(9). 869-689 (1997)

Shigeru Shinomoto，Hiroyuki Okuno：“记忆的信息表示”科学 67(9)。