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全脳神経活動可視化と光遺伝学による幻覚の脳神経メカニズムの探求

利用全脑神经活动可视化和光遗传学探索幻觉的脑神经机制

基本信息

批准号：
21K18242
负责人：
那波宏之
金额：
$ 16.39万
依托单位：
Wakayama Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

近年のヒト脳機能画像研究から、幻聴、幻覚に代表される感覚の偽認知には、一次もしくは周辺二次感覚皮質の異常発火が関与しているとされるが、この仮説を神経科学的に実証する手段はなかった。そこで、幻覚研究のための動物モデル確立とその評価のための計測システムの構築を目指し、GCAMPカルシウムセンサーを用いた脳活動可視化システムをモデル動物に適用し、幻聴や幻覚に対する大脳皮質活動パターンの特徴を捉える計画を立案した。初年度には、無感覚刺激下での大脳皮質活動をマクロレベルとミクロレベルで観測できるカルシウムイメージングシステムを、前者はBrainVISION社のマクロ蛍光顕微鏡THTシリーズ、後者はInscopix社内視鏡型蛍光顕微鏡NVueを基に構築した。実験対象となる高速型カルシウムセンサーGCAMP8を発現するTGラットの繁殖とその評価を行った。結果、当該TGラットは特異的なGCAMP8脳内発現制御が可能で、十分な神経活動依存的蛍光変化を呈することを確認できた。加えて、幻覚・幻聴に対する自発的神経活動が低シグナルである可能性も考慮して、高感度型GCAMP6Sを発現できるTGラットの作製に着手した。当該遺伝子発現ベクターを設計し、そのTGラットの作製を作製を外部委託した。幻覚誘発剤などによる大脳皮質活動変化のカルシウムイメージング実施するに先立ち、NMDA受容体阻害剤やドパミンアゴニストで誘発される自発的神経活動を計測中である。

In recent years, the study of functional imaging of brain has been carried out by means of neuroscience, such as pseudo-cognition, primary and secondary sensory cortex abnormalities. The study of animal models and the development of a model for the evaluation of animal models and the development of a model for the evaluation of animal models and models for the evaluation of animal models and models In the early years, the cortical activity of the brain was measured in the absence of sensory stimulation. The former was constructed by BrainVISION's optical microscope THT, while the latter was constructed by Inscopix's optical microscope NVUE. The high-speed version of the GCAMP8 was developed and evaluated. As a result, when the TG is not specific to the GCAMP8, it is possible to identify the light changes that are very dependent on the mental activity. The possibility of self-generated neural activity due to increased, undetectable and undetectable GCAMP6S should be considered. When the software is developed, the design and operation of the software are externally commissioned. In the measurement of spontaneous neurologic activity induced by neurotransmitter, neurotransmitter and NMDA receptor inhibitor, changes in cortical activity in the brain are observed.