新規な単一ニューロンの活動記録・染色法を用いた大脳基底核機能の解明

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本年度は電気穿孔法を用いてGFPなどの標識物質をコードしている遺伝子を含むプラスミドを注入することによる新規なニューロン標識法を用いて、行動中の動物からの記録・染色実験に主に行った。これまでに、線条体において、運動の実行や抑制にそれぞれかかわっていると考えられる活動を示すニューロンを見出した。このような活動を示すニューロンに対し、プラスミドの注入を行い、染色および組織学的解析を行った。また、併せて、運動の実行・抑制に同じく深いかかわりがあると考えられている前頭連合野においても、同様の課題を遂行中のラットにおいて、記録・染色実験を行った。その結果、次に行う行動を準備している期間において活動を示す前頭連合野のニューロンが、線条体の背内側部へと投射を送っていることを見出した。これは、行動を計画し、実際に行動に移すという過程において、前頭連合野―大脳基底核ループが重要な役割を果たしていることを示唆している。そこで、これをより詳細に検討するために、前頭連合野から線条体へと送られる情報を遮断した際、行動にどのような影響がみられるかを調べる実験を現在行っている。具体的には、線条体に逆行性ウイルスベクターを注入し、前頭連合野から線条体へと投射を送るニューロンにハロロドプシンを発現させる。その後、前頭連合野において光刺激を行い、上記の特定の経路で送られる情報のみを遮断する。このような実験を行うことにより、前頭連合野―大脳基底核ループの行動の実行における役割をより詳細に検討することができると考えられる。現在、予備実験として、神経活動を抑制するGABAのアゴニストであるムシモールを前頭連合野に注入し、行動に与える影響を調べる予備実験を行っている。