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記憶の固定に関わる細胞選択的な活動メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 16J07581
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Pharmacology in pharmacy
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

石川 智愛  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsスパインイメージング / シナプス入力 / 樹状突起 / 記憶の再生 / 海馬
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、樹状突起における情報の演算機構に着目し、記憶の固定に関わるシナプス入力の時空間パターンを明らかにすることである。
これを実現するためには、記憶固定時のシナプス入力を大規模に可視化する必要がある。そこで、はじめに大規模スパインイメージングの改良に取り組み、従来に比べ広視野・高速撮影を実現した。さらに、スパインイメージングと脳波の記録を組み合わせることで、記憶固定時のシナプス入力を特定する技術を確立した。本手法を用いて、記憶固定時にシナプス入力の頻度が上昇することを確認している。現在、シナプス入力の空間パターンの解析を進めている。
また、大規模スパインイメージングで得られたデータは時にシグナルノイズ比が低いことが問題となる。この問題を解決するため、ノイズを削減する新規のフィルタを開発した。このフィルタはロジスティック関数を利用したものであり、短時間でノイズを減少させることができることから、オンラインフィルタとしても使用できる。さらに、カルシウムイメージングのデータだけでなく、電気生理学的手法によって得られたデータや画像データにも応用でき汎用性は高い。本手法はPlos One誌に投稿し、受理された。さらに、このフィルタの改良を行い、スパインイメージングの改良結果と合わせて論文投稿準備中である。
さらに、大規模スパインイメージングで得られたデータの一部を解析し、単一細胞レベルで興奮・抑制バランスがどのように保たれているかを明らかにした。この結果をCell Rep誌に投稿し、受理された。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Subcellular imbalances in synaptic activity2016

    • Author(s)
      Takahashi, N., Kobayashi, C., Ishikawa, T., Ikegaya, Y
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 14 Issue: 6 Pages: 1348-1354

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2016.01.024

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Computationally Efficient Filter for Reducing Shot Noise in Low S/N Data.2016

    • Author(s)
      Okada M, Ishikawa T, Ikegaya Y.
    • Journal Title

      PLoS One.

      Volume: 11 Issue: 6 Pages: e0157595-e0157595

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0157595

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ローダミン色素を母核とした細胞質滞留性近赤外蛍光Ca2+プローブの開発2017

    • Author(s)
      沼澤宏治、花岡健二郎、石川智愛、池谷裕二、浦野泰照
    • Organizer
      日本薬学会第137年会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城 仙台市)
    • Year and Date
      2017-03-27
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Sharp Wave発生時に海馬錐体細胞が受けるシナプス入力の時空間パターン2017

    • Author(s)
      石川智愛、池谷裕二
    • Organizer
      第17回脳と心のメカニズム 冬のワークショップ
    • Place of Presentation
      ルスツリゾート(北海道 留寿都村)
    • Year and Date
      2017-01-12
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 樹状突起で受けるシナプス入力の時空間パターンと細胞体の活動性2016

    • Author(s)
      石川智愛、小林千晃、池谷裕二
    • Organizer
      第25回海馬と高次脳機能学会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府 京都市)
    • Year and Date
      2016-10-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Dendritic Filtration of Presynaptic Cell Assembly2016

    • Author(s)
      Ishikawa, T.
    • Organizer
      DANDRITE Topical Seminar
    • Place of Presentation
      Aarhus Denmark
    • Year and Date
      2016-07-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Synchronous synaptic activity induces large somatic EPSCs.2016

    • Author(s)
      Ishikawa, T., Kobayashi,C. Ikegaya,Y.
    • Organizer
      10th FENS Forum of Neuroscience
    • Place of Presentation
      Copenhagen Denmark
    • Year and Date
      2016-07-04
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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