嗅覚情報による社会行動選択機構を目的とした大脳皮質―内側視索前野間の神経活動解析

利用嗅觉信息分析大脑皮层和内侧视前区之间的神经活动，以实现社会行为选择机制

基本信息

批准号：
21K07494
负责人：
天野大樹
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Hokkaido 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

前年に引き続き、内側視索前野に投射する大脳皮質細胞について特性を調べた。Creリコンビナーゼ依存的に赤色蛍光タンパク質を発現させることができるAi9マウスの内側視索前野に対して神経活動依存的にCreリコンビナーゼを発現させることが出来る逆行性ウイルスベクターを注入して発現させた。十分な発現期間をおき、仔マウスを提示することで養育または攻撃を経験させた後、パラホルムアルデヒド灌流を行った。これを薄切することで得た脳標本における養育・攻撃によって活動する細胞の発現パターン（赤色蛍光タンパク質陽性細胞数）を調べたところ、内側前頭前野に養育時に活性化する細胞が多く存在することが示唆された。その一方で攻撃時には内側前頭前野細胞の活動に変化は認められなかった。次に内側前頭前野に光感受性イオンチャネル・チャネルロドプシン遺伝子を発現させるためのアデノ随伴ウイルスベクターを注入して発現させた後、脳スライス標本を作製して内側視索前野からシナプス電流を記録したところ、内側前頭前野から内側前頭前野に対して約７割の細胞で光刺激依存的な興奮性シナプス後電流が確認された。抑制性シナプス後電流は認められなかった。さらに内側視索前野投射型の内側前頭前野細胞の機能をDreadd法によって抑制することで起こる行動変化について調べた。実験には雌マウスと同居させて妊娠させたことが確認できた、中間状態の雄マウスを仔マウス提示実験に用いた。その結果、対照群に比べ、内側前頭皮質抑制群において仔マウスへの攻撃性が上昇する傾向が見られた。以上より内側前頭前野細胞は興奮性シナプスを内側前頭前野に供給することで子供に対する攻撃を抑制し、養育行動を促進させる機能を持つ可能性が示唆された。

继去年之后，我们研究了投射到内侧视前区的大脑皮质细胞的特征。将能够以神经活性依赖性方式表达Cre重组酶的逆行病毒载体注射到Ai9小鼠的内侧视前区，该载体能够以Cre重组酶依赖性方式表达红色荧光蛋白。经过足够的表达期后，让幼崽经历喂养或攻击，然后进行多聚甲醛灌注。将其切成薄片，对大脑标本中的培养和攻击过程中激活的细胞的表达模式（红色荧光蛋白呈阳性的细胞数）进行检查后发现，在内侧前额叶皮层中存在许多在培养过程中激活的细胞。被建议。另一方面，在攻击过程中，内侧前额叶皮层细胞的活动没有观察到变化。接下来，将腺相关病毒载体注射到内侧前额皮质以表达光敏离子通道视紫红质基因，然后制备脑切片并记录内侧视前区的突触电流依赖于光刺激的兴奋性突触后电流。在从内侧前额叶皮层到内侧前额叶皮层的大约 70% 的细胞中得到了证实。没有观察到抑制性突触后电流。此外，我们使用 Dreadd 方法研究了因抑制内侧视前投射型内侧前额皮质细胞的功能而引起的行为变化。在实验中，使用与雌性小鼠同居而被确认怀孕的处于中间状态的雄性小鼠用于幼崽展示实验。结果，与对照组相比，内侧额叶皮层抑制组对幼崽的攻击性有增加的趋势。这些结果表明，内侧前额叶皮层细胞可能具有通过向内侧前额叶皮层提供兴奋性突触来抑制对儿童的攻击性和促进养育行为的功能。