ゼブラフィッシュ線条体における直接及び間接経路投射神経の個別可視化解析

斑马鱼纹状体直接和间接通路投射神经元的个体可视化分析

基本信息

批准号：
11J09726
负责人：
青木亮
金额：
$ 1.22万
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：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

研究代表者は、既に同定したマーカー遺伝子のtac1を用いて領域特異的なBAC遺伝子組み換え系統を作製することで、これらの領域特異的に蛍光タンパクを発現させることに成功し、さらに作製した遺伝子組み換え系統を用いて投射パターンを詳細に解析したところ、脚間核と呼ばれる領域がそれらの細胞群から投射を受け、哺乳類における淡蒼球の相同領域に相当することが分かった。さらにこれらの細胞群の適応的な行動の学習に与える影響を検討するため、新たに極小部位を選択的に破壊する電気破壊法及び手術法を開発し、これら線条体の細胞群に対して投射をする脳外套部領域を電気的手法で破壊したところ、適応的行動課題の成功率が低下した。さらに、代表者はゼブラフィッシュの環境に応じて適切な行動を選ぶ能力を測定するための課題として、Y迷路選別課題を確立した。この課題は全自動で行われることに加えて学習時間も従来の課題に比べて格段に短いため、実験者が行動実験に費やす時間を劇的に短縮することが可能になった。また、それらの意思決定の課題を顕微鏡下で再現するための準備として、2光子顕微鏡イメージングを行いながら魚に視覚刺激を提示する方法を開発することに成功した。このシステムでは、高速ゲーティング検出器と高速制御可能なLEDディスプレイを組み合わせることで、視覚刺激が撮像に干渉せずに、動物に対して提示することを可能にしている。この技術により、従来は難しかった広波長にわたる視覚刺激をイメージング中に提示することが可能になった。これらの発見と技術は、今後のゼブラフィッシュ大脳基底核のin vivoイメージングのための重要な知見となると予想される。

通过使用先前鉴定的标记基因 tac1 创建区域特异性 BAC 转基因系，主要研究人员成功表达了这些区域特异性荧光蛋白。使用这些细胞系对投影模式的详细分析表明，称为脚间核的区域接收来自脚间核的投影。这些细胞群对应于哺乳动物苍白球的同源区域。此外，为了检验这些细胞群对学习适应性行为的影响，我们开发了新的电破坏方法和手术方法，选择性地破坏极小的区域，并且当大脑的大脑皮层投射区域被电破坏时，适应性行为任务的成功率减少了。此外，该代表还建立了Y迷宫选择任务，作为衡量斑马鱼根据环境选择适当行动的能力的任务。该任务是完全自动化的，学习时间比常规任务短得多，从而可以大幅减少实验者花在行为实验上的时间。此外，为了准备在显微镜下重现这些决策任务，他们成功开发了一种在执行双光子显微成像的同时向鱼类呈现视觉刺激的方法。该系统将快速门控探测器与快速可控的 LED 显示屏相结合，允许在不干扰成像的情况下向动物呈现视觉刺激。这项技术使得在成像过程中呈现各种波长的视觉刺激成为可能，这在以前是很困难的。这些发现和技术有望为未来斑马鱼基底神经节的体内成像提供重要的知识。

项目成果

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ゼブラフィッシュ線条体における直接及び間接経路投射神経細胞の個別可視化解析

斑马鱼纹状体直接和间接通路投射神经元的个体可视化分析

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
Aoki T;Kinoshita M;Aoki R;Agetsuma M;Aizawa H;Yamazaki M;Takahoko M;Amo R;Arata A;Higashijima S;Tsuboi T;Okamoto H.;青木亮
通讯作者：
青木亮