Synaptic connection rule between cortical parvalbumin-positive interneurons
| Project/Area Number |
20K16112
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 48010:Anatomy-related
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | シナプス結合 / シナプス回路 / インターニューロン / 大脳皮質 |
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| Outline of Research at the Start |
脳の機能はシナプス結合網を介して創発する。複雑に絡みあう神経突起の中からシナプスを探し、その働きを解明するためには、神経突起のコンタクトという形態的な特徴と、シナプス伝達という生理的な特徴を二方面から捉える必要がある。しかし、形態・生理学の測定を同時に進めるのは技術的に難しく、多くのシナプス結合パターンが未解明である。本研究ではGABA細胞の半数を占めるパルブアルブミン発現細胞の結合則に注目し、形態的・生理的結合のパターンを評価することで、軸索形態の「てがかり」から生理効率を予測するモデルを構築する。
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| Outline of Final Research Achievements |
Neocortical GABAergic interneurons have an important role to maintain cortical balanced activities. Their synaptic connection patterns are highly complexed and most of the patterns remain to be elucidated. Here we aimed to reveal the connection features between parvalbumin-positive (PV) interneurons using both morphological and electrophysiological techniques. We performed double patch-clamp recodings in PV interneurons simultaneously and recorded inhibitory synaptic transmissions. Then, we post hoc visualized their axon arborization. Based on the morphological synaptic contact, we estimated the pattern of synaptic connections in inhibitory networks.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
皮質のGABA作動性細胞は、高次機能発現や各種精神疾患との深い関連が指摘されている。形態学的解析と論理モデルの構築を通じて、その中でも最も数の多いPV細胞のシナプス結合様式と同期特性を解明した。PV細胞は、その活動が大脳皮質の脳波に反映されることから明らかなように、神経回路全体を支配する抑制機構である。この結果は、大脳新皮質の動作原理を解明する一助となると期待できる。
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Report
(3 results)
Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Tb3+-doped fluorescent glass for biology2021
Author(s)
Okamoto Kazuki、Ebina Teppei、Fujii Naoki、Konishi Kuniaki、Sato Yu、Kashima Tetsuhiko、Nakano Risako、Hioki Hiroyuki、Takeuchi Haruki、Yumoto Junji、Matsuzaki Masanori、Ikegaya Yuji
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Journal Title
Science Advances
Volume: 7
Issue: 2
Pages: 1-8
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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