大脳皮質領野間の三重並行回路による感覚運動統合機構の解明

通过大脑皮层区域之间的三重并联电路阐明感觉运动整合机制

基本信息

批准号：
21K06409
负责人：
岡雄一郎
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

皮質－基底核－視床－皮質（CBTC）ループと皮質－視床高次核－皮質（CTC）ループは運動の調節および感覚運動連合学習に重要な回路である。本研究は、1次体性感覚野(S1)と1次運動野(M1)を直接に結ぶ三層からなる重層的連合回路がこれら２つのループを結ぶ機能回路に相当すると仮定し、重層的連合回路の各層から運動野局所回路への接続様式を解明することを目的とする。同一個体内で各層の入出力回路の構造を比較するため、独自に作製したノックイン・マウスと種々のアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターあるいは子宮内電気穿孔法を組み合わせて用いる。令和4年度は以下の実験を進めた。三層の各層からの軸索投射パターンを解析する実験では、各種レポーターAAVの作製と注入を行い、良好なシグナルを得られる条件設定を行っている。M1での後シナプス細胞を同定する実験では、長距離の回路では効率があまり高くなかった経シナプストレーサー分子による手法に替えて、シナプス間隙でのGFP再構成を用いたGRASPによる検出、および順行性経トレーサーであるAAV1を用いた手法について検討し、最適化を行っている。M1でのシナプス構造の電子顕微鏡解析については、dAPEX2によるシナプスの可視化について予備実験を始めている。なお、年度の初めに、改修した新動物実験施設にマウスを移動するにあたり、全系統について胚移植を経て個体化を行う必要があったため、年度前半は主にマウス系統の回復に費やし、予定通りに進められなかった部分もあった。

皮质-基底节-丘脑-皮质（CBTC）环路和皮质-丘脑高级核-皮质（CTC）环路是运动调节和感觉运动联想学习的重要环路。本研究假设由直接连接初级体感皮层（S1）和初级运动皮层（M1）的三层组成的多层关联回路对应于连接这两个回路的功能回路。本研究的目的是阐明。从每层联想电路到运动皮层局部电路的连接模式。为了比较同一个体内每一层的输入/输出电路的结构，我们将使用独立创建的敲入小鼠、各种腺相关病毒（AAV）载体或子宫内电穿孔的组合。 2020财年，我们进行了以下实验。在分析三层中每一层的轴突投影模式的实验中，制备并注射了各种报告 AAV，并设置了条件以获得良好的信号。在识别 M1 中突触后细胞的实验中，使用突触间隙中的 GFP 重排进行 GRASP 检测，以及顺行我们正在研究和优化使用 AAV1（一种性月经示踪剂）的方法。关于 M1 突触结构的电子显微镜分析，使用 dAPEX2 进行突触可视化的初步实验已经开始。此外，财年伊始，将小鼠转移到装修好的新动物实验设施时，需要通过胚胎移植对所有品系进行个体化，因此上半财年主要用于恢复小鼠品系，结果没有按计划完成，有些部分无法继续进行。