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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J09726/
• 关键词: ゼブラフィッシュ; tac1; イメージング; 線条体; 2光子顕微鏡; in vivo; 学習; Y迷路; カルシウムイメージング; ゼブラフィッシュ; tac1; イメージング; 線条体; 2光子顕微鏡; in vivo; 学習; Y迷路; カルシウムイメージング

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。

研究者通过使用已经鉴定的标记基因Tac1创建了区域特异性的BAC基因重组线，并通过进一步分析了使用遗传学修饰的线路来进一步分析投影模式，从而发现了一个称为Interleg Nocleus的区域，从这些细胞中投射出来，这些区域是从这些细胞中投射出来的，并对应于一个pall pall pall pall，研究者通过使用遗传修饰的线进一步分析了投影模式，从而发现了一个称为Interleg Nocleus的区域，从这些细胞中投射出来，并对应于Glogal pall pall pall pall，则研究者成功地表达了荧光蛋白。此外，为了研究这些细胞组对学习适应性行为的影响，开发了新的电气破坏和手术方法来有选择地破坏最小的部位，当使用电气技术的电气技术破坏了这些纹状体细胞上的大脑地幔区域时，适应性行为任务的成功率减少了。此外，代表还建立了Y迷宫选择任务，作为衡量斑马鱼根据其环境选择适当行为的能力的任务。该任务是完全自动执行的，学习时间比以前的任务要短得多，这使得实验者有可能大大减少行为实验所花费的时间。为了准备在显微镜下重现这些决策挑战，我们成功地开发了一种在执行两光子显微镜成像时呈现视觉刺激的方法。该系统将高速门控探测器与高速控制的LED显示器结合在一起，以允许将视觉刺激呈现给动物而不会干扰成像。这项技术使得在成像过程中可以在宽波长上呈现视觉刺激，这以前很难。这些发现和技术有望为斑马鱼基底神经节的未来体内成像提供重要见解。