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, 技術専門員 (30397707)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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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 |
随意運動の調節や感覚と運動の連合学習には、運動野を起点とした皮質―基底核－視床－皮質（CBTC）ループと感覚野を起点とした皮質－視床高次核－皮質（CTC）ループが重要な役割を果たしているが、これらのループがどのように連関して統合的な感覚運動調節を行っているかはよくわかっていない。本研究では、一次体性感覚野S1から一次運動野M1に投射する回路が２つのループをつなぐ機能回路であると仮定して、その接続様式を、起点となるS1での層分布と対応付けて解明することを目的とした。手法としては2/3層と5a層の回路はPlxnd1-tTAマウスを、6b層の回路はCtgf-CreERT2マウスを用いて、各種AAVベクターをS1やM1に注入することで各回路を特異的に標識して解析する。
期間の前半では、経シナプストレーサー分子を発現するAAVベクターを用いてS1からの出力先細胞の可視化を行い、投射領域によっては後シナプス細胞を検出することに成功したが、M1での検出効率が低く、その同定には至らなかった。
そこで、シナプス前終末とシナプス後膜に発現させたSplit-GFPの再構成により回路接続を可視化するmGRASP法を用いてS1からM1への接続の可視化を行った。これによりシナプス結合の検出は可能となった。現在は、シナプス後細胞についてその投射先による分類ができるように、逆行性に感染するAAV2-retroを用いた実験を進めている。
M1におけるシナプス構造の電子顕微鏡解析については、dAPEX２を用いた可視化の実験を進めているが、幼若マウスの電子顕微鏡観察はサンプル調製条件の設定が難しく、イタリア・トリノ大学のグループとの共同研究で最適化を行っている。
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Report
(3 results)
Research Products
(22 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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