光遺伝学的手法を用いた感覚野における時空間パターン依存的な可塑性に関する研究

生物は外界から入力されてくる様々な時空間パターン情報を含んだ情報を処理することによって、適切な行動を行なっており、この神経基盤を解明することは神経科学の大きなゴールの一つである。申請者たちの研究グループはラットの頬ひげ（ウィスカ）に光遺伝学（オプトジェネティクス）の技術を導入することにより、前年度に新規の行動学習実験系を確立した(Abe et al., 2017)。本年度はこの実験系を用いて新たに視覚剥奪によりウィスカでの知覚の閾値が減少するという仮説を光刺激を用いた定量的なアプローチにより検証した。その結果、生後４週齢で視覚を剥奪したチャネルロドプシン2トランスジェニックラットは視覚剥奪を行なっていない個体群および生後８週齢で視覚剥奪を行った個体群と比較して、光刺激の明るさ、刺激時間に対する検出感度が優位に上昇しており、知覚の閾値が優位に減少しているのが確認できた（Abe et al.,2018）。

生物は外界から入力されてくる様々な時空間パターン情報を含んだ情報を処理することによって、適切な行動を行なっており、この神経基盤を解明することは神経科学の大きなゴールの一つである。申請者たちの研究グループはラットの頬ひげ（ウィスカ）に光遺伝学（オプトジェネティクス）の技術を導入することにより、前年度に新規の行動学習実験系を確立した(Abe et al., 2017)。本年度はこの実験系を用いて新たに視覚剥奪によりウィスカでの知覚の閾値が減少するという仮説を光刺激を用いた定量的なアプローチにより検証した。その結果、生後４週齢で視覚を剥奪したチャネルロドプシン2トランスジェニックラットは視覚剥奪を行なっていない個体群および生後８週齢で視覚剥奪を行った個体群と比較して、光刺激の明るさ、刺激時間に対する検出感度が優位に上昇しており、知覚の閾値が優位に減少しているのが確認できた（Abe et al.,2018）。