大脳皮質領野間の三重並行回路による感覚運動統合機構の解明
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21K06409
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 46020:Anatomy and histopathology of nervous system-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
岡 雄一郎 大阪大学, 大学院連合小児発達学研究科, 講師 (30614432)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 真 大阪大学, 大学院連合小児発達学研究科, 教授 (10222019)
滋野 修一 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (90360560)
谷口 学 大阪大学, 大学院医学系研究科, 技術専門職員 (30397707)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 領野間回路 / 回路形成 / 大脳皮質 / 皮質内投射 / 感覚運動統合 / 皮質ー基底核ループ / 視床高次核 |
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| Outline of Research at the Start |
我々はマウス大脳皮質の1次体性感覚野と1次運動野を結ぶ重層的な領野間回路の形成機構を明らかにしてきた。本研究では、重層的領野間回路と大脳基底核や高次視床核との入出力パターンを明らかにすることで、感覚入力と運動の経験や記憶の情報を統合して適切な運動指令を形成するのに重要な機能回路である可能性を検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
皮質－基底核－視床－皮質（CBTC）ループと皮質－視床高次核－皮質（CTC）ループは運動の調節および感覚運動連合学習に重要な回路である。本研究は、1次体性感覚野(S1)と1次運動野(M1)を直接に結ぶ三層からなる重層的連合回路がこれら２つのループを結ぶ機能回路に相当すると仮定し、重層的連合回路の各層から運動野局所回路への接続様式を解明することを目的とする。同一個体内で各層の入出力回路の構造を比較するため、独自に作製したノックイン・マウスと種々のアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターあるいは子宮内電気穿孔法を組み合わせて用いる。
令和4年度は以下の実験を進めた。三層の各層からの軸索投射パターンを解析する実験では、各種レポーターAAVの作製と注入を行い、良好なシグナルを得られる条件設定を行っている。M1での後シナプス細胞を同定する実験では、長距離の回路では効率があまり高くなかった経シナプストレーサー分子による手法に替えて、シナプス間隙でのGFP再構成を用いたGRASPによる検出、および順行性経トレーサーであるAAV1を用いた手法について検討し、最適化を行っている。M1でのシナプス構造の電子顕微鏡解析については、dAPEX2によるシナプスの可視化について予備実験を始めている。なお、年度の初めに、改修した新動物実験施設にマウスを移動するにあたり、全系統について胚移植を経て個体化を行う必要があったため、年度前半は主にマウス系統の回復に費やし、予定通りに進められなかった部分もあった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
改修した動物施設への動物系統の移入（胚移植）からの系統回復に時間がかかり、年度前半は予定通りには進められなかったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
各実験において効率の良い検出方法を確立次第、1次体性感覚野S1の各層から1次運動野M1への投射パターンとM1での後シナプス細胞を比較する実験を精力的に進める。併せて、シナプス構造の解析についても本実験を開始する。
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Report
(2 results)
Research Products
(17 results)
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[Journal Article] Mutually repulsive EphA7-EfnA5 organize region-to-region corticopontine projection by inhibiting collateral extension2021
Author(s)
1.Iguchi, T., Oka, Y., Yasumura, M., Omi, M., Kuroda, K.,Yagi, H., Xie, MJ., Taniguchi, M., Bastmeyer, M., Sato, M.
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Journal Title
J. Neurosci.
Volume: Online ahead of print
Issue: 22
Pages: 4795-4808
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Combi-CRISPR: combination of NHEJ and HDR provides efficient and precise plasmid-based knock-ins in mice and rats2020
Author(s)
Yoshimi K, Oka Y, Miyasaka Y, Kotani Y, Yasumura M, Uno Y, Hattori K, Tanigawa A, Sato M, Oya M, Nakamura K, Matsushita N, Kobayashi K, Mashimo T
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Journal Title
Hum Genet
Volume: 140
Issue: 2
Pages: 277-287
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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