| Project/Area Number |
19J01973
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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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| Review Section |
Basic Section 46030:Function of nervous system-related
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
大本 育実 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | カルシウムイメージング / 2光子顕微鏡 / in vivoイメージング / 睡眠 / 記憶固定化 / トップダウン入力 / イメージング技術 |
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| Outline of Research at the Start |
触知覚記憶が睡眠時にどのように定着するかを脳領域網羅的に一細胞レベルで明らかにするため、生きたマウス脳の超広域において高い時間分解能・空間分解能での記録が可能な超広視野2光子顕微鏡を用いて、学習前後の神経活動と遺伝子発現変動を観察する。睡眠ステージに応じてそれぞれの活動を同時記録し、記憶の固定化に関連する神経活動の特徴抽出を試み、触知覚記憶の固定化メカニズムに関連する神経活動と遺伝子発現変動の因果関係を明らかにしていく。
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| Outline of Annual Research Achievements |
睡眠は記憶の固定化に大きく関与することが知られていながら、その詳細なメカニズムはいまだ十分に明らかになっていない。本研究は、触知覚記憶の定着に必要とされる神経活動及び分子機序を脳部位網羅的に明らかにすることを目的としている。生きたマウス脳の超広域（従来面積比36倍）において高い時間分解能・空間分解能で記録可能な超広視野2光子顕微鏡、FASHIO-2PM (Ota et al., Neuron 2021)を用いて、睡眠時における神経活動と触知覚の定着の相関関係、ならびに学習における神経細胞の活動機序を脳部位網羅的に明らかにすることを目指す。
計画最終年度の本年度は、これまでに確立した超広視野顕微鏡下における睡眠中の神経活動記録法と、床面質感の違いにより触知覚記憶を評価できる床面学習課題（Miyamoto et al., Science, 2016）とを組み合わせた実験パラダイムを実施し、学習前後の睡眠中における1万個以上からなる神経細胞集団の活動記録を進めた。さらに、触知覚の記憶固定化に寄与しているトップダウン入力を抑制したときの睡眠中の神経活動を記録し、その因果関係について解析を進めた。得られた大規模神経活動データの解析から、記憶固定化に寄与する神経ネットワークについて考察を進め、論文化に向け、準備を進めている。
本研究で確立した超広視野２光子顕微鏡を用いた実験フローと関連手法について詳細にまとめ、プロトコル論文として発表した（Oomoto et al., STAR protocols, 2021）。
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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