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先端的神経ネットワーク解析手法による大脳皮質―大脳基底核ループの構築様式の解明

Research Project

Project/Area Number 18J14147
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Nerve anatomy/Neuropathology
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

田辺 創思  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords狂犬病ウイルスベクター / アデノ随伴ウイルスベクター / 大脳基底核 / 逆行性越シナプス的トレーシング / 霊長類 / 運動前野 / ウイルスベクター
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、逆行性越シナプストレーサーである狂犬病ウイルス(RV)ベクターと、順行性トレーサーであるアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを利用した双方向性多重蛍光トレーシング手法を確立し、大脳皮質―大脳基底核ループ回路の入出力様式を明らかにすることを目的とする。
前年度は、ラットの皮質脊髄路を短期間(注入後3日から一週間程度)で十分に可視化できるAAVベクターを特定した。そこで本年度は、マカクザルの運動前野の背側部と内側部(PMd/PMv)に線条体における順行性の軸索ラベルと逆行性の細胞ラベルが同時にあられるか調べた。その結果、注入後の生存期間が3日の場合、RVベクターによる逆行性細胞ラベルが線条体で観察されるのに対し、AAVベクターによる順行性軸索ラベルは見られなかった。この結果から、AAVベクターがマカクザルの皮質線条体路において十分な順行性軸索ラベルを得るためには、生存期間が3日では不十分であることが分かった。当該AAVベクターは生存期間が一週間でマカクザルの皮質線条体路において順行性軸索ラベルを得るのに十分であるため、双方向性多重蛍光トレーシングが実現可能には、より感染伝播速度の遅いRVベクターが必要であることが明らかになった。
この検討実験では、AAVベクターによる順行性軸索ラベルは得られなかった一方で、RVベクターによる大脳基底核内の逆行性細胞ラベルは得ることができた。そこで、これらの細胞ラベルの分布様式を解析し、大脳基底核内の各核からPMd/PMvへの出力様式を調べるために、逆行性越シナプス的二重トレーシングを実施した。大脳基底核における細胞ラベルの分布様式を解析した結果、線条体あるいは視床下核・淡蒼球外節を介して淡蒼球内節から2つの皮質領野に出力する細胞の分布様式に違いがあることが明らかになった。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] A note on retrograde gene transfer efficiency and inflammatory response of lentiviral vectors pseudotyped with FuG-E vs. FuG-B2 glycoproteins.2019

    • Author(s)
      Tanabe S; Uezono S; Tsuge H; Fujiwara M; Miwa M; Kato S; Nakamura K; Kobayashi K; Inoue K; Takada M
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 3567-3567

    • DOI

      10.1038/s41598-019-39535-1

    • NAID

      120006818701

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] The modified adeno associated virus vectors enable neuron specific efficient gene transduction in the primate brain2019

    • Author(s)
      K. KIMURA, Y. NAGAI, S. TANABE, A. ZHENG, M. FUJIWARA, M. NAKANO, T. MINAMIMOTO, K. INOUE, M. TAKADA
    • Organizer
      Neuroscience 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Retrograde gene transfer efficacy and inflammatory response of lentiviral vectors pseudotyped with FuG-E vs. FuG-B2 glycoproteins in the striatal input system of primates and rodents2019

    • Author(s)
      Tanabe S, Uezono S, Tsuge H, Fujiwara M, Nagaya N, Nagaya N, Miwa M, Konoike N, Kato S, Nakamura K, Kobayashi K, Inoue K, Takada M
    • Organizer
      第8回日本マーモセット研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 改変AAVベクターによる霊長類脳への神経細胞特異的で高効率な遺伝子導入2018

    • Author(s)
      木村慧、田辺創思、藤原真紀、中野真由子、永井祐司、南本敬史、井上謙一、高田昌彦
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 霊長類および齧歯類の大脳皮質を巡る神経回路への逆行性遺伝子導入に適した改変レンチウイルスベクター2018

    • Author(s)
      大塚友紀子、柘植仁美、上園志織、田辺創思、藤原真紀、三輪美樹、加藤成樹、中村克樹、小林和人、井上謙一、高田昌彦
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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