神経回路創出により解明する高度な運動学習の神経基盤

通过创建神经回路阐明高级运动学习的神经基础

• 批准号: 22H02940
• 负责人: 正水 芳人
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: Doshisha University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02940/
• 关键词: in vivo カルシウムイメージング; 運動学習; ドーパミン

本研究の目的は、ドーパミンによる可塑性誘導機構を利用することによって運動学習を促進することができるかどうかを明らかにすることである。この研究目的を達成するために本年度は、げっ歯類・マウス胎仔のどの日齢、どの領域からサンプリングすることによって、より多くのドーパミン作動性神経細胞が含まれた神経細胞塊を作製することができるかどうかを検討した。具体的には、初代培養を行い作製した神経細胞塊をパラホルムアルデヒド固定後、チロシン水酸化酵素で免疫染色を行うことによって検討した。次に作製したドーパミン作動性神経細胞塊にチャネルロドプシンを発現させ、光刺激を行った際にドーパミンが放出されるかどうかを確認するための系の立ち上げをおこなった。具体的には、蛍光ドーパミンセンサー（ドーパミンが結合すると立体構造が変化し励起光によって緑色の蛍光を発するようになる）を発現させた大脳皮質由来の神経細胞に様々な濃度のドーパミン塩酸塩を投与し、どの程度、蛍光輝度が上昇するかどうかを顕微鏡下で観察した。さらにドーパミン作動性神経細胞塊を脳に移植する系を確立した。今後、チャネルロドプシンを遺伝子導入したドーパミン作動性神経細胞塊を大脳皮質へ移植し光刺激を行うことによって、ドーパミン作動性神経細胞塊からドーパミンが放出されるかどうかを確認する。具体的には、大脳皮質に蛍光ドーパミンセンサーを発現させ、高速で広視野のin vivoイメージングが可能なマクロズーム・多点走査型共焦点顕微鏡を用いて確認する予定である。

The purpose of this study is to utilize plasticity induction mechanisms to promote motor learning. This research goal was achieved this year by investigating the effects of different types of fetal growth factors on the functioning of neurons. The specific culture medium is used to prepare the neuronal cell mass. After fixation, the enzyme is used for immunostaining. The next step is to release the active neurons and to confirm their presence. Specific light sources (such as solid structures, excitation light sources, and green light sources) were observed under microscopes. The system for the transplantation of active neurocytes was established. In the future, the introduction and release of activated neuronal cell blocks into the cortex will be confirmed by light stimulation. Specific, large cortex light source detection, high-speed vision in vivo detection, multi-point scanning confocal microscope detection

项目成果

Technical development to construct novel neural circuits in the brain

在大脑中构建新型神经回路的技术发展

• 发表时间: 2022
• 作者: Polyakova Z;Iwase M;Hashimoto R;Yoshida M.;正水 芳人;Masatoshi Yoshida;Hiroshi Matsui;Yoshito Masamizu
• 通讯作者: Yoshito Masamizu

神経回路を創出するための基盤技術開発

开发创建神经回路的基础技术

• 发表时间: 2022
• 作者: Polyakova Z;Iwase M;Hashimoto R;Yoshida M.;正水 芳人
• 通讯作者: 正水 芳人