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Design-build of brain by generation and transtion of multi-dimension spontaneous activity

Administrative Group

Project AreaDesign and Build of Brain by Emergence and Transition of Multidimensional Spontaneous Activity
Project/Area Number 22H05092
Research Category

Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Transformative Research Areas, Section (IV)
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

上阪 直史  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (70597624)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 水野 秀信  熊本大学, 国際先端医学研究機構, 特任准教授 (00567159)
早川 隆  日本大学, 医学部, 助教 (30756789)
千葉 逸人  東北大学, 材料科学高等研究所, 教授 (70571793)
Project Period (FY) 2022-05-20 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥16,380,000 (Direct Cost: ¥12,600,000、Indirect Cost: ¥3,780,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Keywords脳発達 / 神経回路 / 自発活動 / 同期性 / 神経回路形成 / グリア / 脳自発活動 / 発達 / 脳
Outline of Research at the Start

脳内自発活動の概念を大きく転換させ、先駆的ニューラルネットワークモデルを構築することを目的とする。脳内自発活動を中心に置いた脳発達の数理モデルを構築するために最適な実験科学者と理論科学者を結集した研究領域を立ち上げた。本領域の研究を推進するために、総括班は各計画研究チームの研究活動を推進し、ポストアワードを一元的に管理するハブ機能を担う。本領域では研究者の研究生産性に重点を置き、統括班がPDCAサイクルを回すことで研究者が研究に集中できる環境をつくる。また統括班を中心に「国際化」「若手育成」「異分野交流」を軸にした研究領域の推進を実現する。

Outline of Annual Research Achievements

領域は、脳内自発活動の概念を大きく転換させ、先駆的ニューラルネットワークモデルを構築することを目的とする。脳内自発活動を中心に置いた脳発達の数 理モデルを構築するために最適な実験科学者と理論科学者を結集した研究領域を立ち上げた。本領域の研究を推進するために、総括班は各計画研究チームの研究 活動を推進し、ポストアワードを一元的に管理するハブ機能を担う。本領域では研究者の研究生産性に重点を置き、統括班がPDCAサイクルを回すことで研究者が 研究に集中できる環境をつくる。 2023年度においては以下の成果を達成した。 1) 定期的に領域会議を開き、各計画研究の進捗状況の確認及び今後の方針を共有し、目標実現に向けて進めた。2) 熊本大学で国際シンポジウムを開催し、多くの研究者と成果について議論した。3) 来年度に申請予定の神経科学関連のシンポジウム提案について方針を決定した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の予定通り、オンラインでの議論システムの構築、領域研究会議の実施、国際シンポジウムの開催を行い、領域目的を達成する基盤を確立できた。これらのことから、順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

2024年度は、日本神経科学学会で発達期自発活動に関するシンポジウムを実施し、計画班員がこれまでの成果を発表する。また海外で同じ分野を研究している研究者を日本に招聘し、発達期自発活動に関して活発に議論する。さらにこれまでの成果を科学論文として発信する。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 9 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 6 results) Remarks (5 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Int'l Joint Research] McGill University(カナダ)

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  • [Journal Article] Complex activity and short-term plasticity of human cerebral organoids reciprocally connected with axons2024

    • Author(s)
      Osaki Tatsuya、Duenki Tomoya、Chow Siu Yu A.、Ikegami Yasuhiro、Beaubois Romain、Levi Timoth?e、Nakagawa-Tamagawa Nao、Hirano Yoji、Ikeuchi Yoshiho
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 15 Issue: 1 Pages: 2945-2945

    • DOI

      10.1038/s41467-024-46787-7

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  • [Journal Article] Editorial: Functional and molecular insights of neural circuit adaptation, refinement, and remodeling2023

    • Author(s)
      Walter Alexander、Uesaka Naofumi、Midorikawa Mitsuharu
    • Journal Title

      Frontiers in Cellular Neuroscience

      Volume: 17

    • DOI

      10.3389/fncel.2023.1213640

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  • [Journal Article] In Vivo Visualization of Spontaneous Activity in Neonatal Mouse Sensory Cortex at a Single-neuron Resolution2023

    • Author(s)
      Nakagawa-Tamagawa Nao、Egashira Takamitsu、Rao Madhura S.、Mizuno Hidenobu
    • Journal Title

      Journal of Visualized Experiments

      Volume: 201 Issue: 201

    • DOI

      10.3791/65899

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  • [Journal Article] Short-Term Dendritic Dynamics of Neonatal Cortical Neurons Revealed by In Vivo Imaging with Improved Spatiotemporal Resolution2023

    • Author(s)
      Wang Luwei、Nakazawa Shingo、Luo Wenshu、Sato Takuya、Mizuno Hidenobu、Iwasato Takuji
    • Journal Title

      eNeuro

      Volume: 10 Issue: 11 Pages: 0142-23

    • DOI

      10.1523/eneuro.0142-23.2023

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  • [Journal Article] In vivo two-photon calcium imaging of cortical neurons in neonatal mice2023

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      Egashira Takamitsu、Nakagawa-Tamagawa Nao、Abzhanova Elvira、Kawae Yuzuki、Kohara Ayami、Koitabashi Ryoko、Mizuno Hiromi、Mizuno Hidenobu
    • Journal Title

      STAR Protocols

      Volume: 4 Issue: 2 Pages: 102245-102245

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2023.102245

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  • [Journal Article] Endocannabinoid-dependent formation of columnar axonal projection in the mouse cerebral cortex2022

    • Author(s)
      Itami Chiaki、Uesaka Naofumi、Huang Jui-Yen、Lu Hui-Chen、Sakimura Kenji、Kano Masanobu、Kimura Fumitaka
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 119 Issue: 37

    • DOI

      10.1073/pnas.2122700119

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  • [Journal Article] Editorial: In vivo investigations on neurological disorders: From traditional approaches to forefront technologies2022

    • Author(s)
      Curia Giulia、Estrada-Camarena Erika、Manjarrez Elias、Mizuno Hidenobu
    • Journal Title

      Frontiers in Neuroscience

      Volume: 16 Pages: 1052089-1052089

    • DOI

      10.3389/fnins.2022.1052089

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    • Author(s)
      Rao Madhura S.、Mizuno Hiromi、Iwasato Takuji、Mizuno Hidenobu
    • Journal Title

      Frontiers in Neuroscience

      Volume: 16 Pages: 901774-901774

    • DOI

      10.3389/fnins.2022.901774

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  • [Journal Article] Bone marrow imaging reveals the migration dynamics of neonatal hematopoietic stem cells2022

    • Author(s)
      Takihara Yuji、Higaki Takumi、Yokomizo Tomomasa、Umemoto Terumasa、Ariyoshi Kazunori、Hashimoto Michihiro、Sezaki Maiko、Takizawa Hitoshi、Inoue Toshihiro、Suda Toshio、Mizuno Hidenobu
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 776-776

    • DOI

      10.1038/s42003-022-03733-x

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 口腔システム不全による脳発達と脳機能の障害2023

    • Author(s)
      上阪直史
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      第 101 回日本生理学会大会
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      上阪直史
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      第38回熊本医学・生物科学国際シンポジウム「機能的脳神経回路システムの構築メカニズム」
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 成長期の鼻呼吸障害が小脳の発達と機能に与える影響2023

    • Author(s)
      谷川萌、加藤千帆、小野卓史、上阪直史
    • Organizer
      第14回三叉神経領域の感覚運動統合機構研究会 抄録_谷川1026
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  • [Presentation] 神経細胞とシナプスによる脳腫瘍進展メカニズム2023

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      上阪 直史
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      第46回日本神経組織培養研究会
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  • [Presentation] Neuronal and Synaptic Influences on Brain Tumors2023

    • Author(s)
      Naofumi Uesaka, Daisuke Kawauchi
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    • Author(s)
      上阪 直史
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      上阪 直史
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      第46回日本神経科学大会
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      Naofumi Uesaka, Daisuke Kawauchi
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      谷川 萌1、加藤 千帆1、小野 卓史1、上阪 直史
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      上阪 直史、増村 嶺、関口 真理子
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      日本生理学会 第100回記念大会
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    • Author(s)
      増村嶺、上阪直史
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    • Author(s)
      早川 隆
    • Organizer
      生理研研究会「第4回 力学系の視点からの脳・神経回路の理解」
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    • Invited
  • [Remarks] 研究者リサーチマップ

    • URL

      https://researchmap.jp/keichan3sai

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  • [Remarks] 研究者ホームページ

    • URL

      https://uesaka0808.wixsite.com/website/members

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  • [Remarks] 領域ホームページ

    • URL

      https://designbuild.kuma-u.jp/

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  • [Remarks] https://designbuild.kuma-u.jp/

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  • [Remarks] https://uesaka0808.wixsite.com/website

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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 小脳または大脳皮質における細胞において所定の遺伝子を発現させるためのベクター2023

    • Inventor(s)
      上阪 直史  関口 真理子
    • Industrial Property Rights Holder
      上阪 直史  関口 真理子
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2023-193935
    • Filing Date
      2023
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  • [Funded Workshop] 第38回熊本医学・生物科学国際シンポジウム「機能的脳神経回路システムの構築メカニズム」2023

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URL: 

Published: 2022-05-25   Modified: 2024-12-25  

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