サル扁桃体―背側縫線核回路の化学遺伝学的操作によるストレス下行動制御機構の解明

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本研究はマカクサルの扁桃体中心核→背側縫線核間の信号伝達を経路選択的かつ可逆的に遮断し、情動反応と背側縫線核の神経活動の変化を捉えることを目標としている。セロトニンの機能の中で「ストレス環境下の情動・行動制御」は抗うつ薬の作用機序として重要である。danger detectorである扁桃体から、セロトニン細胞が分布する背側縫線核へ強い解剖学的投射がある。この経路により嫌悪刺激情報がセロトニンを介して環境適応としての認知行動制御を実現している可能性がある。この仮説を検証するため、扁桃体中心核→背側縫線核間の信号伝達を経路選択的かつ可逆的に遮断し、情動反応と背側縫線核の神経活動の変化を捉える。使用頭数が限られたサルの小さい神経核の間の情報伝達を遺伝学的に操作するという技術的な難題を克服すべく、２種類のウイルスベクターを画像ガイド下で注入し、二重感染により経路特異的に発現させた人工受容体DREADD(hM4Di)を生体で可視化することで、遺伝子導入の効率・成功率を高める。作動薬投与による領域間情報伝達の遮断前後で、自律神経反応・行動指標に加え、該当領域操作の非侵襲性を利用し、背側縫線核細胞の電気生理学的性質の変化を解析する。ウイルスベクターはヒト行動進化研究センター井上により作成、ベクター接種は量子科学技術研究開発機構南本により行う計画である。1年目は石井・安田・中村により接種の前に行うサル2頭の行動実験と神経伝達物質作用薬の全身投与の効果の解析を行った。効果により行動課題の調整を行う必要があった。さらに、ベクター接種の過程の許可を大学動物実験委員会にて取得した。