瞬目反射条件付けに伴う小脳皮質活動の可視化

与眨眼反射调节相关的小脑皮质活动的可视化

基本信息

批准号：
15016036
负责人：
道川貴章
金额：
$ 3.26万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15016036/
关键词：
神経科学脳・神経カルシウム学習

项目摘要

瞬目反射条件付けはマウスからヒトまで種を越えて共通に見られる古典的条件付けの一つであり、条件刺激として「音」を、無条件刺激として「まぶたへの傷害刺激」を用いて両者を組み合わせて繰り返し提示した場合に、音だけでまぶたへを閉じる条件反応が引き起こされる行動学的現象である。瞬目反射条件付けでは、単に音刺激と目を閉じるという行動が結びつけられて学習されるだけでなく、音が聞こえてからどの程度時間が経過してから目を閉じるかという時間を含めた形で記憶が形成される。このような正しいタイミングの条件付けには、主に破壊実験から小脳皮質が関係していることが示されているが、条件付けが小脳皮質のどこで、どのように獲得され、保持されるかは明らかとなっていない。小脳皮質のどの部分が条件付けに関係し、またその中でタイミングがどのように表現されているかを明らかにするために、小脳皮質の出力細胞であるプルキンエ細胞に特異的に蛍光カルシウム指示タンパク質を発現させ、瞬目反射条件付けに伴う小脳皮質活動の可視化を試みた。これまでのマウス瞬目反射条件付けでは、動物の特性を考慮して動物を固定せずに行う方法が一般的であった。しかし、光学的に小脳皮質を観察する場合、頭部の固定は必須である。そこで固定条件でマウスの条件付けが可能であるかどうかを調べるために、動物の固定方法や条件付けの方法について検討を行った。これらの結果を踏まえ、CCDカメラを用いた光学測定システムと組み合わせ、動物を固定した状態で瞬目反射条件付けを行うための実験装置を構築した。この測定装置を用いて、神経細胞特異的に蛍光カルシウム指示タンパク質cameleonを発現するトランスジェニックマウスから単離した脳スライス、および麻酔条件下で固定したマウス小脳皮質に電極により刺激を加え、プルキンエ細胞内のカルシウム濃度上昇の検出を試みた。

眼神爆炸反射调节是从小鼠到人类中通常看到的经典条件之一，是一种行为现象，在这种情况下，有条件的响应在有条件的刺激中反复出现时单独闭上眼睑，是一种有条件的刺激，“造成眼神刺激的刺激”是无效的刺激性响应的，这是一种刺激性的响应，这种刺激效果是一种疾病，这种情况是一种刺激性的，从而使您的痛苦构成了一种疾病。在眼睛闪烁的条件下，它不仅是通过简单地连接声刺激并闭上眼睛来学到的，而且记忆也是在包括声音闭上眼睛之前的时间的时间内形成的。尽管破坏性实验表明这些正确的时机调节涉及小脑皮层，但尚不清楚在小脑皮层中获取和保留条件的位置以及如何保留。为了澄清小脑皮层的哪些部分参与条件以及如何在其内表达时间，我们试图在Purkinje细胞，小脑皮层的输出细胞中表达荧光钙指示剂蛋白，并可视化小脑皮质活性与Eyeblink反射条件相关的小脑皮质活性。到目前为止，在常规的小鼠眼睛闪烁调节中，考虑到动物的特征，使用动物而无需固定动物的方法一直很常见。但是，当观察小脑皮层光学上时，头部的固定是必不可少的。因此，为了研究在固定条件下是否可能进行小鼠调理，我们研究了如何修复动物和调理方法。考虑到这些结果，使用CCD摄像头结合使用光学测量系统来构建实验设备，以调节动物固定时闪烁的反射。使用这种测量装置，用电极在麻醉条件下固定的小鼠小鼠蛋白蛋白蛋白表达荧光钙指示剂蛋白蛋白蛋白的脑切片，用电极刺激固定在麻醉条件下的小鼠小脑皮质，以检测purkinje细胞内钙浓度的增加。