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インビボにおける特定神経活動の制御法の開発

开发体内控制特定神经活动的方法

基本信息

批准号：
20659034
负责人：
山中章弘
金额：
$ 2.05万
依托单位：
National Institute for Physiological Sciences
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

睡眠覚醒調節に重要な役割を担っている、視床下部のオレキシン神経特異的に光感受性電位変換タンパク質であるメラノプシンを発現する遺伝子改変マウスを作成し、その活動を光によって制御することを試みた。オレキシン神経特異的にテトラサイクリントランスアクティベーター(tTA)を発現する遺伝子改変マウスを新たに作成し、tTA依存的にメラノプシンを発現するTet-Oメラノプシンマウスと交配させた。このダブルトランスジェニックマウスの脳では、全オレキシン神経の約85%にメラノプシンの発現が認められた。スライスパッチクランプを用いた解析によって、オレキシン神経活動が光によって活性化されること、またその活性化が持続することを確認した。オレキシン神経にパッチクランプし、対物レンズを介して約1秒間の光照射を行うと1分程度の持続的な活性化が誘導された。またメラノプシンは、チャネルロドプシン等の活性化に必要な光強度の約1/100で十分の活性化が認められた。この結果はメラノプシンを用いたオプトジェネティクスが有用なことを示している。弱い光でも活性化出来る性質により、レーザー光源よりも光強度は弱いが、扱いやすく小型のLEDを用いた光制御の可能性を示唆する結果となった。また、光ファイバーを用いたインビボにおけるオレキシン神経の光刺激では、ノンレム睡眠中のマウスにおいて覚醒を導くことにも成功した。今後はさらに研究を進めて、メラノプシンを活性化するために波長特性や、照射条件などを詳細に決定し、新しい神経活動の光制御法を確立していく。

Sleep wake-up regulation plays an important role in the development of sleep activity, and changes in the photosensitivity potential of the lower part of the optic bed. The Tet-O model is a new model for the development of a neurology-specific model (tTA). About 85% of the total number of people in the world who are interested in the development of the disease are interested in the development of the disease. The activity of the brain is determined by the analysis of the activity of the brain. The light irradiation lasts for about 1 second, and the activity of the light is maintained for about 1 minute. The necessary light intensity for activation of the light source is about 1/100 of that of the light source. The results of this study are as follows: Light intensity is weak, light intensity is weak, and light intensity is weak. The light of the sun is shining, the light of the sun is shining. In the future, we will make further research on the wavelength characteristics and irradiation conditions, and establish a new method for controlling the optical activity.