意識を支える脳幹網様体・巨大神経細胞群の分子生物学的基盤

脑干网状结构和支持意识的巨型神经元群的分子生物学基础

基本信息

批准号：
21K19431
负责人：
八木健
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

脳幹網様体は身体の内部環境のホメオスタシス調節、外部環境からのマルチモーダルな感覚入力と運動制御、覚醒状態や意識を支える領域として知られ、複雑な神経ネットワークとなっている。特に、脳幹網様体の巨大神経網様核（NRG: nucleus reticular gigantocellularis）細胞は、１神経細胞が上行性と下行性に投射し、マルチモーダルな感覚刺激（匂い、視覚、聴覚、触覚、前庭、運動）に反応、運動パターンや意識・覚醒を制御していること、グルタミン酸作動性神経細胞やGABA作動性神経細胞だけでなく両グルタミン酸・GABA作動性神経細胞が存在すること、脳において最も早く分化する神経細胞であることも明らかとなっている。本研究の目的は、脳の統合的機能を制御する脳幹網様体のNRG細胞を分子生理学的に明らかにし、神経活動を光操作する方法を開発することにより、マルチモーダルな感覚入力や内的環境、運動制御、覚醒・睡眠を統合し、意識を支えるNRG細胞の分子神経生物学的基盤を明らかにすることである。本年度は、グルタミン酸作動性神経細胞でFLP発現するvGluT2-Flp、GABA作動性神経細胞でCRE発現するGad1-Creとfrt/flox組み換え依存的にTdTomamoが発現するAi65マウスを交配することにより両グルタミン酸・GABA作動性神経細胞(Glu/GABA神経細胞)でのみtdTomamo が発現するマウスの作製に成功し、Glu/GABA神経細胞と神経投射領域の分布を透明化した全脳において解析し、脳幹網様体に存在するGlu/GABA作動性n巨大神経網様核細胞の同定に成功した。また、化学遺伝学的手法により、視床下部乳頭上核（SuM）に存在するGlu/GABA神経細胞を活性化・不活性化させることに成功し、探索行動制御への関与を明らかにした。

大脑网格被称为协调人体内部环境体内稳态的区域，一种多模式的感觉输入和从外部环境中进行锻炼控制，并支持觉醒和意识，使其成为复杂的神经网络。特别是，大脑身体的巨型神经网络（NRG：核网状巨肌）细胞（NRG：NRG：NRG：神经细胞都被投影到上和向下，多峰感觉刺激（气味，视觉，视觉，视觉，视觉，视觉，触摸，触摸，触摸，前部，前部，前部，前部院子。分化的神经细胞。这项研究的目的是，控制大脑综合功能的大脑网络的NRG细胞在分子生理学中阐明，并开发出神经活动的光操作方法，以便阐明输入和内部。 NRG细胞的分子神经生物学基础，使环境，运动控制，觉醒和睡眠并支持意识。今年，在谷氨酸活性神经细胞中表达的VGLUT2-FLP和GAD1-CRE（在GABA工作神经细胞中Cre）和由TDTOMAMO表示的AI65小鼠在FRT/Flox重组中表示，AI65小鼠交叉通过谷氨酸和谷氨酸，仅用GABA手术神经细胞（GLU/GABA神经细胞）表达的成功小鼠，分析了GLU/GABA神经细胞的分布。此外，化学遗传方法成功地激活了上核（SUM）下丘脑中存在的GLU/GABA神经细胞，并阐明了搜索行为控制的参与。