視覚皮質空間周波数チューニングの最適化における細胞種特異的な抑制入力の役割の解明

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本研究は、光遺伝学的手法を用いて、皮質細胞の視覚特徴チューニング形成における抑制神経回路の役割を細胞種ごとに解明することを目的としている。今年度は、まずマウス電気生理学システムのセットアップを行った。申請時点では、強い視覚応答を得るため覚醒動物を用いることを考えたが、受容野の精密計測を行うには、動物を長時間の拘束することが必要で、動物を麻酔下に置くほうが適していると考え直した。そこで、急性麻酔下の野生型マウスから空間周波数チューニングを計測し、麻酔下でも十分な振幅のあるチューニングカーブが計測できるかを検証した。数匹の動物を用いて実験を行い、はっきりとしたローパス型、バンドパス型の空間周波数チューニングを示す細胞データを取得でき、麻酔下でも本研究の仮説検証が可能であることを確認した。光遺伝学のための光照射システムも購入し、そのセットアップも概ね完了している。交付された直接経費が申請額の65%程度であり、また輸入品の価格が急激に高騰したため、米国より輸入予定の２種類のマウス(PV-Creマウス,SOM-Creマウス）の購入が困難となった。そこで、PV-Creマウスを用いた研究は計画通り実施するが、SOM-Creは用いず、その代わりとして、国内研究機関から入手できるGAD67-Creマウスを使用するよう計画変更した。後者はGABA作動性抑制細胞全体でCreを発現したもので、このマウスを用いて皮質抑制回路全体を遮断したときと、PV-Creマウスを用いてPV抑制回路のみを遮断したときとで視覚応答を比較し、PV細胞種とそれ以外の抑制回路の役割を比較検討していく。GAD67-Creマウスは現在個体作成中で、まもなく納入予定である。入手した遺伝子改変マウスを系統維持していくためには、遺伝子検査が必要であるが、それを行うための機器やキットの準備を完了した。