記憶の弁別性を規定する神経回路基盤の解析

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本年度は、昨年度までに立ち上げた海馬CA1領域のin vivoイメージングの系を利用して、空間探索中のマウスの挙動と海馬の神経活動の相関について基礎的データを収集した。その結果、数日にわたって特定の場所を探索した際のマウスの海馬CA1領域の神経活動は、前日の神経活動の痕跡をわずかに残してはいるものの、日をまたぐことによって大きく変化し、数日後には初日の空間探索時に強く活動した細胞で強い再活性化は見られなくなってしまった。これは、これまでの記憶痕跡の研究の結果から考えられている記憶学習に伴う強固で安定的な神経回路の形成という概念からはかけ離れている結果となった。しかしながら、今回観察している神経活動は細胞内カルシウム濃度の変化であるため、今後膜電位センサーなどによる解析を行い、同様の結果が得られるか確かめる必要がある。また、学習によって形成された神経回路の活動性・構造の経時的変化を調べるために、これまで試みてきたTTCによる逆行性のシステムの他に、光遺伝学を用いて神経回路の活動性を調べるための実験系の確立を試みた。しかしながら、光刺激系及び観察系の試作は進んだものの、アデノ随伴ウイルスによるチャネルロドプシンの発現系がうまく機能しなかった。今回、遺伝子発現にはtTAプロモーターを使用したが、EF1aなど他のプロモーターではチャネルロドプシンの発現は確認できるため、tTAプロモーターと今回用いたチャネルロドプシンの相性に問題がある可能性が考えられる。