Elucidation of afferent vagus nerve function for memory consolidation by optogenetic vagus nerve manipulation

通过光遗传学迷走神经操作阐明传入迷走神经的记忆巩固功能

基本信息

批准号：
20J14463
负责人：
小此木闘也
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

迷走神経は、その刺激によってうつ病を治療できるなど、精神機能における脳－末梢連関に重要な役割を果たすことがこれまで知られてきた。しかし、精神機能に関する迷走神経の生理機能は、計測・操作法の欠如により未解明であった。本研究は当初、空間記憶課題におけるマウス求心性迷走神経活動の操作を通じて、求心性迷走神経の記憶における役割を解明する予定であった。昨年度までに麻酔下マウスにおいて求心性迷走神経の光操作法を確立した。しかし、本年度、自由行動中のマウスへの応用が時間的に困難であることから方針を転換した。具体的には、光操作系の樹立途中に確立した、自由行動中のマウス迷走神経活動の計測手法を利用することで、情動と迷走神経の生理機能を明らかにするというものである。採用者はこれまで不安様行動を観察するための行動試験系である高架式十字迷路試験中の脳活動と末梢臓器活動（心拍・呼吸）を記録した実績があることから、迷走神経活動を当該行動試験系にて記録することで、脳機能との関連を調べた。不安様行動に関連した脳活動を調べるため、高架式十字迷路を探索するマウスにおいて、不安様行動との関連が示唆される脳の扁桃体と前頭前皮質から局所場電位、迷走神経活動を同時に計測した。その結果、脳局所場電位のうちシータ帯域とベータ帯域で迷路の環境（壁の有無）によって異なる活動を見出した。そして、このような不安様行動に関連した脳活動と迷走神経活動が相関することを示した。さらに、不安様行動に関連した脳活動は迷走神経切除によって消失すること、慢性社会的敗北ストレスを負荷したマウスにおいては脳と迷走神経間の活動相関が消失することを示した。以上より、迷走神経は脳と協調して不安様行動に関連した活動を示し、動物の行動発現を下支えする可能性を示した。本研究から、経験則的に拠っていた迷走神経刺激法のプロトコルの改良に役立つと考えられる。

众所周知，它在精神功能中的大脑 - 外神经联系中起着重要作用，例如刺激治疗抑郁症。然而，由于缺乏测量和操作方法，散落神经对心理功能的生理功能被揭示了。最初，这项研究计划通过在空间记忆任务中的小鼠中心偏度神经活动的操作来阐明中心偏度神经的作用。到去年，在麻醉小鼠中建立了中心神经神经的光学操作方法。但是，今年，政策发生了变化，因为在自由行动中很难应用于鼠标。具体而言，是通过使用在建立光操作系统期间已经建立的小鼠散落神经活动来阐明情绪和斗争的神经生理功能。招聘人员在升高的交叉迷宫测试中记录了大脑活动和外围器官（心率和呼吸），这是一种观察焦虑症的动作测试系统，因此通过在动作测试中记录质朴的神经活动。系统，检查了与大脑功能的关系。在探索与焦虑症行为相关的大脑活动的小鼠中，探索升高的十字迷宫的小鼠同时测量了大脑的龙卷风和额叶皮层，局部皮层和同时的散落神经活性。做过。结果，在心脏带和beta带中的迷宫环境（存在或不存在壁）中发现了不同的活动，并且在大脑的局部潜力中发现了不同的活动。他指出，与这种焦虑行为和偏僻的神经活动有关的大脑活动是相关的。此外，与焦虑-SAMA的行为相关的大脑活动由于散落的神经切除而失去了，而小鼠由于慢性社会失败而强调，这表明大脑与流浪神之间的相关性。从上面，流浪神社表明大脑显示了与焦虑行为相关的活动，并显示了支持动物行为的可能性。从这项研究中，可以认为它将有助于改善基于经验法则的散落神经刺激方法的方案。