Mechanisms of activity-dependent neural circuit formation in olfactory system
| Project/Area Number |
17J10856
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Developmental biology
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
伊原 尚樹 東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | 神経活動 / 嗅覚系 / 神経回路形成 / 嗅覚 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高等動物の神経回路は、神経活動を介した精緻化の過程を経て完成する。この活動に依存した回路形成を説明するモデルとしてヘブ則が知られているが、これはシナプス前細胞と後細胞との同期的活動に伴うシナプス結合の可塑的な変化を前提としている。しかし、嗅覚系における神経活動依存的な糸球体形成機構はシナプス形成前に起こる現象であり、シナプス後細胞が欠損した場合でも観察される。従って、嗅覚系の回路形成機構には既存のモデルが適用出来ず、異なる機構が存在すると考えられた。
本研究では、マウス嗅覚系における神経活動依存的な神経回路の形成機構を解明すべく、嗅細胞における神経活動の記録および操作の実験に取り組んだ。実験の結果から、①個々の嗅細胞に発現する嗅覚受容体という情報は神経活動の自発発火パターンへと変換されること、②それぞれの神経活動パターンは異なる軸索選別分子の発現を誘導すること、③嗅覚受容体の種類という情報は神経活動パターンを介して分子発現を誘導し、それらの分子発現によって回路の精緻化が行われることを明らかにした。これらの研究成果は、権威ある国際誌Science誌に掲載され、国内外多くの研究者の注目を集めた。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(15 results)
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[Journal Article] Structured spike series specify gene expression patterns for olfactory circuit formation.2019
Author(s)
Nakashima, A., Ihara, N., Shigeta, M., Kiyonari, H., Ikegaya, Y., Takeuchi, H.
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Journal Title
Science
Volume: 365(6448)
Issue: 6448
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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