井上謙一 霊長類研究所助教、高田昌彦 同教授と松本正幸 筑波大学医学医療系教授は、複雑に絡み合った脳神経回路において、ターゲットとする回路だけを光照射によって選択的に活性化させることに霊長類で初めて成功しました。
本研究成果は英国学術誌Nature Communications電子版（英国夏時間9月21日）に掲載されました。
研究者からのコメント
この手法は、霊长类で高度に発达した脳机能のメカニズムの解明や、その破绽としてのさまざまな精神?神経疾患の病态の解明に役立つと考えられます。また、狙った神経回路の活动を适切なタイミングで调节することのできる本技术を応用することによって、パーキンソン病やうつ病などの治疗で用いられる脳深部刺激疗法を、特定の神経回路をターゲットにおこなうことが可能となり、より効果的な治疗法の开発につながると期待されます。
概要
本研究グループは、眼球运动を制御する神経ネットワークのうち、大脳前头叶の前头眼野から中脳にある上丘への神経回路に着目し、光照射によって神経活动を活性化させるタンパク质を、アカゲザルのこの回路にのみ选択的にウイルスベクターを使って発现させました。このようにして、前头眼野－上丘回路への光照射により、上丘の神経活动を高い时间精度でコントロールするとともに、この回路を活性化させることにより、サルの眼球运动を人為的に诱発させることに成功しました。
本研究グループが开発したこの技术を用いることによって、霊长类において特定の神経回路だけをターゲットとして、适切なタイミングでその回路の活动を操作?调节することが可能になりました。本研究の成果は、ヒトの高次脳机能の解明や、精神?神経疾患の病态の解明と新たな治疗法の开発につながると期待されます。
左： 前頭眼野から上丘への神経路のみを光によって操作する実験系の概念図。右： 電気刺激と光遺伝学による神経回路選択的な光刺激との違い
详しい研究内容について
书誌情报
[DOI]
［碍鲍搁贰狈础滨］
Ken-ichi Inoue, Masahiko Takada & Masayuki Matsumoto
"Neuronal and behavioural modulations by pathway-selective optogenetic stimulation of the primate oculomotor system"
Nature Communications 6, Article number: 8378, Published 21 September 2015
- 日本経済新聞（9月22日 30面）および読売新聞（10月26日 13面）に掲載されました。
