感覚を統合し意識を生み出す場“前障”の機能解析

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本研究では、前障の投射ニューロンで特異的にCreを発現するトランスジェニックマウス（Cla-Creマウス）を用いて、前障を介する神経回路とその生理機能を明らかにすることを目的として実験を行った。 我々は昨年度までに、アデノ随伴ウイルス（AAV）および狂犬病ウイルス（RV）を用いた遺伝学的手法により、Cre陽性ニューロンの投射先および前シナプスニューロンの同定を行った。その結果、Cre陽性ニューロンが大脳皮質の幅広い領域および一部の皮質下領域と相互的に神経結合することが示されていた。本年度は、Cre陽性ニューロンの投射様式をさらに詳細に調べるために、犬アデノウイルス（CAV2）とAAVを用いて、特定の脳領域に投射するCre陽性ニューロンの軸索側枝の可視化を行った。まず、前障の主な投射先である前頭前野皮質あるいは嗅内皮質の軸索末端からCAV2を感染させ、これらの領域に投射するCre陽性ニューロンのみでFlp組換え酵素を発現させた。次に、AAVを前障に注入してFlp依存的に膜局在型GFPを誘導し、投射先特異的にCre陽性ニューロンの軸索の蛍光標識を行った。その結果、どちらの脳領域にCAV2を感染させた場合でも、前頭前野皮質、前嗅核、島皮質、扁桃体基底外側部、嗅内皮質など幅広い脳領域で軸索が観察され、Cre陽性ニューロンが脳内の幅広い領域に同時に軸索側枝を投射していることが示唆された。我々の研究チームでは、スライスおよびin vivo電気生理学的実験により、前障Cre陽性ニューロンが大脳皮質の幅広い領域の活動を一過的に抑制することを示している（未発表データ）。今回得られた結果は、単一の前障投射ニューロンが脳内の幅広い領域に投射し、その活動を同期的に制御する可能性を示唆しており、電気生理学実験で得られた結果を支持するものである。