神経樹状突起による動物行動符号化の解明

阐明神经树突编码的动物行为

• 批准号: 22870039
• 负责人: 村山 正宜
• 金额: $ 2.01万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22870039/
• 关键词: 樹状突起; 大脳新皮質; カルシウムイメージング; 光ファイバ; 神経生理学

樹状突起上での情報統合様式は、記憶想起や注意などといった脳の高次機能も含めた動物の行動に関連して変化することが予測される。しかしこの仮説は未だ検証されていない。そこで本研究では樹状突起活動の光学的測定法と実験動物心理学的手法を組み合わせて、樹状突起活動と動物行動との因果関係を解析する。研究代表者は2010年3月1日に独立行政法人 理化学研究所で研究室をスタートさせた。研究活動スタート支援は2010年11月から開始した。研究代表者はまず、本研究課題で使用する光ファイバ顕微鏡を構築した。樹状突起から得られ光信号は微弱な為、効率的な光照射と光検出が必須である。信号-ノイズ比を向上させるため、光学経路の再設計、フォトダイオード検出器の使用、高輝度LED光源の使用、単レンズによる光照射などの改良を行い、従来に比べ2倍強の信号-ノイズ比示す光ファイバ顕微鏡を実現した。本研究ではラットの行動時における樹状突起活動を記録する。この時、その動物行動によって光ファイバがよじれる場合、行動の制約や光ファイバの損傷などが考えられる。そこで光ファイバがよじれることなく、かつ光学測定に影響を及ぼさない回転式高効率光転送装置を開発した。これにより、動物の行動時における神経活動の光ファイバ測定が長期間安定に行えるようになった。今後はラットに行動課題を行わせ、課題遂行時における樹状突起活動の記録を試みる。本研究により、長年検証されることができなかった「樹状突起活動が脳の高次機能に関与する」という仮説を検証することが可能である。

The information integration on the tree-shaped protrusion is based on the high-order function of memory, attention, and prediction, including the action relationship of animals. It's not like you're trying to prove it. This study aims to analyze the causal relationship between dendroid activity and animal behavior by combining optical measurements of dendroid activity and animal psychological techniques. Research Representative March 1, 2010 Research Office of Institute of Physical Chemistry, an independent administrative corporation Research activities started in November 2010. The research representative was interested in the construction of optical micromirrors for this research project. The optical signal obtained from the dendrites is weak, and efficient light irradiation and light detection are both necessary. The improvement of signal ratio, redesign of optical circuit, use of optical detector, use of high-brightness LED light source, improvement of light irradiation, realization of 2 times stronger signal ratio display and micro-mirror. In this study, the activity of dendrites was recorded during the movement of the cells. The time, the behavior of animals, the situation, the behavior of animals, the damage of animals, etc. The development of a high efficiency optical transmitter for optical measurement The animal's behavior was determined by the light of day. In the future, we will try to record the tree activity when we carry out the task. This study was conducted to investigate the relationship between dendritic activity and higher-order function.