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内因性蛍光イメージングによる脳活動の可塑性の測定

Research Project

Project/Area Number 19657046
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Biophysics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

渡邉 惠 (渡辺 恵)  The University of Tokyo, 大学院・医学系研究科, 助教 (80302610)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 川原 茂敬  富山大学, 大学院・理工学研究部(工学), 教授 (10204752)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywords古典的条件付け / マウス / 瞬目反射 / 小脳 / イメージング / 神経可塑性 / フラビン蛋白
Research Abstract

瞬目反射学習に関与する小脳の領域を調べることを目的として,条件付け時の小脳の活動を自家蛍光イメージングにより解析した。マウス(C57BL/6)に手術を行い回復させた後,頭部固定条件下で,音を条件刺激,瞼への電気刺激を無条件刺激とする瞬目反射条件付け(遅延課題)を行い,その際に小脳から経頭蓋骨的に自家蛍光を測定した。非固定条件下と同様に,条件付け群では数日間の条件付けで学習が成立したが,偽条件付け群では学習は成立しなかった。小脳における自家蛍光は,条件刺激の提示後,上昇相と下降相からなる応答を示した。このうち上昇相は条件付け初期に,条件付け群において偽条件付け群より大きい傾向を示した。これらの結果は自家蛍光イメージングを用いることにより,運動学習伴う小脳活動の変化を高感度に測定できることを示唆している。
またDBA/2マウスは瞬目反射条件付けにおいて小脳依存性が高いことが知られているため,イメージングによる小脳活動の解析に適していると考えられる。そこで頭部固定下における学習の可能性を検討した。その結果,DBA/2マウスはC57BL/6マウスと同様に遅延課題は学習するが,上位中枢依存性が高いトレース課題では顕著な学習障害を示すことが明らかとなった。一方,C57BL/6マウスは頭部固定下においても,十分,トレース課題を学習することが明らかとなった。以上の結果は,頭部固定条件下で行わなければならないイメージングにおいては,小脳の解析にはDBA/2マウスを,海馬を含めた上位中枢の解析にはC57BL/6マウスを用いると良いことを示唆している。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2009 2008 2007 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Dual involvement of G-substrate in motor learning revealed by gene deletion2009

    • Author(s)
      Shogo Endo, et al.
    • Journal Title

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106

      Pages: 3525-3530

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Orexins increase mRNA expressions of neurotrophin-3 in rat primary cortical neuron cultures2009

    • Author(s)
      Nobuko Yamada, et al.
    • Journal Title

      Neurosci. Lett. 450

      Pages: 132-135

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Orexin decreases mRNA expressions of NMDA and AMPA receptor subunits in rat primary neuron cultures2008

    • Author(s)
      Nobuko Yamada, et al.
    • Journal Title

      Peprides 29

      Pages: 1582-1587

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Differential Regulation of Synaptic Plasticity and Cerebellar Motor Learning by the C-terminal PDZ-Binding Motif of GluRδ2.2008

    • Author(s)
      Kakegawa, W., et. al.
    • Journal Title

      Journal of Neuroscience 28

      Pages: 1460-1468

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impaired Motor Functions in Mice Lacking the RNA-binding Protein Hzf.2008

    • Author(s)
      Iijima, T., et. al.
    • Journal Title

      Neuroscience Research 58

      Pages: 183-189

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] マウス瞬目反射条件付けの画像解析2008

    • Author(s)
      白井弘児, 他
    • Organizer
      第31回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      東京国際フォーラム
    • Year and Date
      2008-07-10
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] DBA/2マウスの瞬目反射条件付けにおける小脳依存性2008

    • Author(s)
      川原茂敬, 他
    • Organizer
      第31回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      東京国際フォーラム
    • Year and Date
      2008-07-09
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 瞬目反射条件付けの自家蛍光イメージング2007

    • Author(s)
      渡辺 恵, 他
    • Organizer
      日本生物物理学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2007-12-21
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] ラット瞬目反射学習での同側小脳依存性2007

    • Author(s)
      堀内嵩大, 他
    • Organizer
      日本神経科学学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Cbln1欠損アウスを用いた小脳学習および海馬学習におけるCbln1の機能解析2007

    • Author(s)
      江見恭一, 他
    • Organizer
      日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Ipsilateral cerebellum is crucial but not essential for rat eyeblink conditioning2007

    • Author(s)
      Horiuchi, T, et. al.
    • Organizer
      Society for Neuroscience
    • Place of Presentation
      San Diego, USA.
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Trace eyeblink conditioning in an intracerebroventricular streptozotocin-induced dementia model2007

    • Author(s)
      Wang F., et. al.
    • Organizer
      China-Japan Joint Meeting of Basic and Clinical Pharmacology
    • Place of Presentation
      大連,中国
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 小脳破壊マウスは瞬目反射条件付け痕跡課題の学習にcaudal anterior cingulate cortexを必要とするが、小脳非破壊マウスは必要としない

    • Author(s)
      神徳隆之, 他
    • Organizer
      第31回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      東京国際フォーラム
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 瞬目反射学習における文脈依存的弁別学習と応答の海馬の状態への依存性

    • Author(s)
      徳田慶太, 他
    • Organizer
      第31回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      東京国際フォーラム
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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