シナプス競合及び脱落過程のin vivo連続観察系の開発

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脳機能成熟過程では発達後期において回路機能再編成の再編成が起こる。この過程はしばしば、神経活動依存性であり個体として脳機能の大きな変化とし表現される。その背景にあるネットワークレベルでの変化のなかで、神経終末の変化として、一旦形成された余剰回路の除去、終末の伝達物質放出機能の変化、および伝物質自体の変化がある。そのなかで、伝達物質自体がGABAからグリシンへ発達変化するという全く新しい回路再編の形をラットの聴覚中経路核における内側台形体核から外側上オリーブ核へ投射する系において記述することができた。一方、余剰回路の除去などのネットワークの変化の連続観察系に関しては、大脳皮質においては、膜電位感受性色素を用いた活動領域の変化についての観察系は確立しつつある。幼若期においては、個体の脆弱性のため、同一個体において繰り返し観察系については、安定的な頻回の連続観察は完成途中である。現在、生体内神経回路再編の観察に不可欠な技術である多光子顕微鏡(生理学研究所に設置済み)の適切な操作法と生体内回路変化を抽出するための、脳定位固定法および人工頭骸骨の確立を行なっている。また、特定回路を生体内での可視化のため、GFPをタグしたレンチウィルスを作成を行ない、これは既に完成している。培養細胞系では既に感染/GFP発現に成功している。今後、レンチウィルスを用いて生体内での神経筋シナプスおよび大脳皮質錐体細胞にGFPを生体で発現する系の確立を行ない、生体内回路再編の連続観察系の対象動物を作成する。