マウスの匂い識別ルールの解明と新規制御方策への応用検討

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本年度は、マウスのにおい識別ルールの解明をさらに進め、バイオプロセスへの適用をおこなうために、昨年度の結果をふまえた上で以下の内容を実施した。(1)難易度の高い課題において見られる個体差を解析するために、Y字迷路に適用可能なビデオイメージング解析法を構築した。この方法により各種行動パラメータに基づいた個体差のクラスタ解析が可能となり、個体差とアテンションとの関係を検討する基盤を確立することが出来た。(2)脳内の各部位における情報の伝達量が、学習によりどのように変容しているのかをMAPK(ERK1/2)のリン酸化を指標にDotBlqttingを用いて調べた。その結果、複合臭刺激に対してにおい情報の入ロである嗅球では情報伝達量が増大しているのに対し、嗅皮質に伝達される段階もしくは嗅皮質において不必要な情報が削減されていた。この結果は、嗅球から嗅皮質への情報の伝達過程においてアテンションが存在する事を示唆している。(3)また、嗅球および嗅皮質前方部の活動についてより詳細に調べるため、神経可塑性関連遺伝子であるc-fosにより発現するタンパク質を免疫染色により解析した。単一におい物質に対する学習前後での嗅球糸球体の反応パターン変化を調べたところ、パターンの変化が単純な簡略化ではないことが明かとなった。(4)におい識別情報処理系のモデル化と新規プロセス制御系構築のために、マウス嗅覚情報処理系の物理的構造に基づいたコンピュータモデルの検討をおこなった。まなにおい識別情報処理系の培養バイオプロセスへの適用のため、pH、温度、DO、撹拝速度をモニターする制御系への組み込みを試みた。このようなデータの結果をふまえ、今後は、個体差について行動解析だけではなく、飼育環境やグループ内の順位等を手がかりに解析するとともに、アテンション形成との関連性についても解析していく。またにおい識別情報処理系の培養バイオプロセスへの適用についてさらに検討を進めたい。