| Project/Area Number |
21J01306
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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 |
上森 寛元 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) |
2021-04-28 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 神経科学 / カルシウムイメージング / 触知覚 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、マウス大脳皮質を広域に捉えた時に観測することのできる、多数の神経細胞と同期して活動を生じる特定の神経細胞群（ハブニューロン）を解析によって抽出し、ハブニューロンが広域において観察できる多数の脳領域にどのように分布しているのかを明らかにする。その上で、マウスの知覚課題中にハブニューロンの光遺伝学的活動操作を行うことで、ハブニューロンが知覚に果たす役割を明らかにすることを目的とする。その際、知覚に対して安定して応答する神経細胞群（アンサンブル）を抽出した上で、ハブニューロンの活動がアンサンブル細胞の活動を誘起するのか否か、その結果知覚が生じるのか否かを明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、広視野2光子顕微鏡を用いて知覚課題中のマウスの広視野カルシウムイメージングを行い、多数の神経細胞との活動の相関が高い細胞（ハブニューロン）を解析的に抽出し、大脳皮質広域におけるハブニューロンの分布と知覚に果たす寄与を明らかにすることである。そのために広視野イメージング中の単一神経細胞の光遺伝学的活動操作手法を確立させ、知覚課題中にハブニューロンの活動を直接操作し、知覚への寄与を調査する。特に、ハブニューロンの活動の増強と知覚の亢進・活動の抑制と知覚の減衰との関係を調査する。
初年度はまず実験系の立ち上げを行った。知覚課題のためのマウスのトレーニング方法の確立・広視野顕微鏡下への課題のセットアップ（配線等）の立ち上げ・記録系（後肢刺激やCue、Lickなどの課題中の各タイミングや撮像フレームのタイミング等の記録）の立ち上げを行った。それによって実際に複数のマウスを使って知覚課題中の広視野イメージングを行った。解析手法についても立ち上げる必要があるため、様々な方法を模索した。今年度わかったことは下記の通りである。まず、課題中の各トライアルにおける結果は4種類（Hit, Miss, FA, CR）あるが、トライアル種毎に細胞全体の活動の傾向が異なっていた。特にHitとFAにおいて後肢刺激以降の遅延時間中の神経活動が抑制傾向にあった。後肢刺激前・刺激直後・遅延時間中の3つのepochにおいて、全細胞の活動状態の分布をとると、4トライアル種においてHitトライアルにおいてのみ遅延時間中の活動の分布の分散が大きくなった。このことは、Hitの遅延時間中（知覚から行動までの間）において神経細胞群の情報表現が多様になっていることを示唆する。各トライアル種で活動の傾向の違いが見られたため、今後はハブニューロンの活動操作によってその傾向がどのように変化するかを見ていく必要がある。
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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