Extraction of brain oscillation producing motivation and construction of a brain network arousing motivation.

产生动机的脑振荡的提取和激发动机的脑网络的构建。

基本信息

批准号：
22K18650
负责人：
大澤匡弘
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Nagoya City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18650/
关键词：
周期的脳活動 Local Field Potential アンヘドニア神経回路特異的脳活動制御カルシウムイメージングやる気の源オシレーション大規模脳活動記録意欲大脳ネットワーク社会的敗北ストレス

项目摘要

反復社会的敗北ストレスを経験したマウス（cSDS）では、雌雄選択試験において、異性に対する接触時間が、対照群マウスと比較して短くなっており、アンヘドニア（無快楽状態）となったと言える。そこで、このcSDSマウスにおける複数の脳領域における活動を自由行動下にて同時に記録するため、ラットで行われている広範囲多点脳活動同時記録を応用し、マウスで実施した。その結果、腹側被蓋野（VTA）、海馬、帯状回皮質における脳活動を同時に計測することに成功した。この脳活動計測は、電極を埋植したあと2週間程度まで実行できたものの、cSDSを負荷の際は1ヶ月程度の記録が必要であるため、長期的な脳活動計測が行える条件を設定中である。また、ノイズを軽減するために、マウスの頭上へ銅メッシュを固定する必要があるが、攻撃側マウスにより内部構造が破壊されたため、破壊ができない銅メッシュを開発している。次に、神経細胞の活動記録について、GCaMPを発現するマウスを用いて、GRINレンズを海馬ならびに側坐核へ埋植した後に、Miniscopeを用いて蛍光イメージングを行った結果、神経細胞（海馬）ならびにアストロサイト（側坐核）の活動を、自由行動下の動物から記録できた。アデノ随伴ウィルスベクター（AAV）を用いて、GCaMP6fを神経細胞へ発現させたところ、GRINレンズを用いたMiniscopeによる蛍光イメージングを実施することができ、神経活動を記録することができた。さらに、神経回路特異的な人為的機能調節についても、人工化合物により活性化されるデザイナー受容体を、特定の神経回路のみに発現させることを順行性AAVならびに逆行性AAVを用いて達成した。特に、視床背内側核から前帯状回皮質、前帯状回皮質から中帯状回皮質へ投射する神経回路特異的に興奮性および抑制性のデザイナー受容体を発言させることに成功した。

在性别选择测试中，经历过反复社交失败压力（cSDS）的小鼠与异性接触的时间比对照组小鼠少，表明它们已经出现了快感缺乏症（anhedonia）。因此，为了同时记录cSDS小鼠自由活动时多个脑区的活动，我们将在大鼠中进行的广域多点同时记录大脑活动应用于小鼠身上。结果，他们成功地同时测量了腹侧被盖区（VTA）、海马体和扣带皮层的大脑活动。虽然这种脑活动测量在电极植入后可以进行两周左右，但应用cSDS时需要记录一个月左右，所以我们目前正在为长期脑活动测量设定条件。另外，为了降低噪音，需要在老鼠的头顶上方固定一个铜网，但由于内部结构被攻击的老鼠破坏了，所以我们正在开发一种无法被破坏的铜网。接下来，为了记录神经细胞活动，我们使用表达 GCaMP 的小鼠，并将 GRIN 透镜植入海马和伏核，然后使用微型显微镜进行荧光成像，可以记录自由活动的动物的星形胶质细胞（伏核）的活动。当我们使用腺相关病毒载体 (AAV) 在神经元中表达 GCaMP6f 时，我们能够使用使用 GRIN 透镜的微型显微镜进行荧光成像并记录神经元活动。此外，关于神经回路特异性人工功能调节，我们使用顺行和逆行AAV仅在特定神经回路中实现了由人工化合物激活的设计受体的表达。特别是，我们成功地制造了针对从丘脑背内侧核投射到前扣带皮层，以及从前扣带皮层投射到中扣带皮层的神经回路的兴奋性和抑制性设计受体。