| Project/Area Number |
21K15208
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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 46030:Function of nervous system-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
Nakao Akito 京都大学, 工学研究科, 助教 (30748926)
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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 |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 低酸素 / イオンチャネル / 酸素センシング / 酸素 / 生体イメージング / 神経系 / 低酸素環境 |
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| Outline of Research at the Start |
酸素は好気性生物の生存に必須である。諸器官の中でも、特に酸素消費量が高い脳においては細胞の置かれる酸素環境が重要となる。しかし、覚醒している動物の脳内における細胞内酸素濃度の可視化に血中以外で成功した研究はなく、それを司る制御機構も未だ活発な論争の的である。また、虚血などの病的な低酸素状態以外の生理的な酸素濃度変動の生物学的意義は、脳高次機能の文脈において特に未解明である。本研究では、体性感覚認知の際に活動する皮質領域内の酸素濃度変動及びその制御機構の生理的意義を追究する。本研究を端緒とし、細胞のエネルギー代謝を考慮した新しい脳高次機能研究を開拓する。
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| Outline of Final Research Achievements |
Oxygen sensing within the body is essential for the survival of aerobic organisms, including humans. While the supply of oxygen to the brain is considered particularly important, the impacts of physiological hypoxia induced by brain activity have not been elucidated. Based on the unique molecular mechanism involving the TRPA1 cation channel protein, this study revealed a part of the physiological significance of fluctuations in brain oxygen levels and their regulatory mechanisms in higher brain functions.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では、脳における穏やかな低酸素に着目しており、既存の酸素研究に新たな視点を提供する。また、比較的早いタイムスケールの酸素センシングの分子実体に迫ることにより、高頻度にみられる睡眠時無呼吸症候群や高山病などの低酸素が関与する疾患の発症・病態に関する新しい分子生物学的な知見が得られ、将来的に新たな創薬のターゲットを提示できる可能性を有する。
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