光学的広域神経活動計測法を用いたグリア細胞による海馬神経回路網の活動調節の研究

• Project/Area Number: 16047201
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 飯島 敏夫 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (90333830)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥7,400,000 (Direct Cost: ¥7,400,000); Fiscal Year 2005: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000); Fiscal Year 2004: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000)
• Keywords: 神経回路 / 高次脳機能 / グリア / 神経科学 / 生理学 / 脳・神経 / 細胞・組織

Research Abstract

・海馬神経回路の一部にグルタミン酸トランスポーター阻害剤やATPリセプターアンタゴニストをマイクロインジェクションにより局所投与すると、回路全体の神経伝達能は大きく低下した。例えばCA1領域の一部のごくわずかな領域に阻害剤を投与するだけでマクロ回路の情報伝達は著しく低下し、短期記憶の中枢たる海馬から長期記憶の座と考えられる連合野への情報伝達が損なわれてしまうことなどが明らかになった。
・アストロサイトのグルタミン酸トランスポーターの起電性を用いて、光学的計測によりアストロサイト活動動態の空間的・時間的変動を可視化することに成功した。
・海馬のtrisynaptic circuitの各シナプスにおけるGlt-1 transporter阻害剤DHKの影響を調べると、苔状繊維→CA3シナプスではシナプス伝達が100%阻害なのに対してシャーファー側枝→CA1シナプスでは約65%の阻害である、などの部位差が認められた。
・阻害剤投与初期にはむしろ神経伝達の一過性増大がみられ、その後、大きな神経伝達阻害へと移行した。

Research Products

• [Journal Article] Prediction of arm trajectory from a small number of neuron activities in the primary motor cortex. (2006)
  • Author(s): Koike Y.
  • Journal Title: Neurosci.Res. (in press)
• [Journal Article] Cue familiarity is represented in monkey medial prefrontal cortex during visuomotor association learning. (2006)
  • Author(s): Inase M.
  • Journal Title: Exp Brain Res. 168 Pages: 281-286
• [Journal Article] Changes in brain activation associated with use of a memory strategy : a functional MRI study. (2005)
  • Author(s): Kondo Y.
  • Journal Title: NeuroImage 24 Pages: 1154-1163
• [Journal Article] Voltage-sensitive dye imaging of intervibrissal fur-evoked activity in the rat somatosensory cortex. (2005)
  • Author(s): Takashima I.
  • Journal Title: Neurosci.Lett. 381 Pages: 258-263
• [Journal Article] Changes in brain activation associated with use of a memory strategy : a functional MRI study. (2005)
  • Author(s): Kondo Y
  • Journal Title: NeuroImage 24 Pages: 1151-1163
• [Journal Article] Voltage-sensitive dye imaging of intervibrissal fur-evoked activity in the rat somatosensory cortex. (2005)
  • Author(s): Takashima I
  • Journal Title: Neuroscience letters (in press)
• [Journal Article] 光計測法による神経回路の機能的解剖 (2004)
  • Author(s): 広瀬秀顕
  • Journal Title: 電気情報通信学会誌 87 Pages: 265-271
• [Patent(Industrial Property Rights)] 神経回路選択的な外来遺伝子導入ベクターの製造方法 (2004)
  • Inventor(s): 井上 謙一
  • Industrial Property Rights Holder: 井上 謙一
  • Industrial Property Number: 2004-272189
  • Filing Date: 2004-09-17