意識形成・個体制御に関わる巨大神経網様核細胞の動態解明

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脳幹網様体は覚醒状態の維持に関与する領域であり、多くの細胞群から構成されている。なかでも巨大神経網様核（NRG:nucleus reticular gigantocellularis）細胞は、すべての感覚刺激に対して応答し、覚醒や運動制御も担うことが報告されている。さらにNRG細胞には、単一神経細胞で上行性と下行性両方へ投射する細胞が存在することから、このNRG細胞が意識形成の要となっていることが予想される。興味深いことにNRG細胞は、興奮性伝達を担うグルタミン酸作動性、抑制性伝達を担うγ-アミノ酪酸(GABA)作動性だけでなく、グルタミン酸・GABA両作動性神経細胞の存在が明らかになっている。これまで覚醒・意識制御におけるNRG細胞の重要性が報告されていながら、そのNRG細胞の詳細な分類は技術的な困難もありほとんど明らかになっていない。そこで本研究では、NRG細胞を分子生理学的に詳細に解析することでマルチモーダルな情報統合と随意運動の制御を行うNRG細胞種を同定し、その細胞活動を人為的に操作することで、覚醒したマウス個体の意思決定や行動制御にかかわる神経回路を明らかにすることを目的とする。本年度は、NRG細胞のうち、他領域でも重要性が報告されているグルタミン酸・GABA共発現細胞に焦点を当て、これらの細胞でflox/frt組み換え依存的にtdTomatoが発現するマウスを作製することで、NRG細胞の中でも少数存在する（４０～６０個程）グルタミン酸・GABA共発現NRG細胞（GABA/Glu NRG細胞）を同定することに成功した。これらの細胞は全脳透明化技術を用いて３次元的に詳細に解析した。さらに、シナプスを介して逆行性に感染する狂犬病ウイルスをGABA/Glu NRG細胞特異的に感染させ、これらの細胞に投射する細胞群の局在が明らかになった。