| Project/Area Number |
22K19103
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 37:Biomolecular chemistry and related fields
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
Okada Satoshi 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (70785229)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 浩之 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (30274434)
三浦 一輝 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (70825330)
盛田 大輝 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (80881929)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | MRI / 酸化鉄ナノ粒子 / 神経活動記録 / プローブ |
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| Outline of Research at the Start |
神経活動の履歴を記録する技術は、発生・成長に伴う脳神経回路の形成や、長期記憶の形成に関わる神経細胞を同定する上で、必要不可欠なツールである。本研究では、磁性ナノプローブと磁気共鳴イメージング（MRI）による生きた全脳活動履歴を記録する技術を開発し、脳機能解明にパラダイムシフトを引き起こす。
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| Outline of Final Research Achievements |
Tracking technology of neural activity is essential to identify neurons involved in the formation of brain neural circuits during development and growth, as well as in the formation of long-term memory. Here, we developed magnetic nanoprobes that respond to neural activity markers, aiming to establish a technology that allows for tracking brain neural activity in living animals using magnetic resonance imaging (MRI). The developed probes aggregated in response to the concentration of activity markers and shortened the NMR transverse relaxation time. Additionally, we successfully detected activity markers in lysates of mouse hippocampus and primary cultured neurons.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
現在、脳神経活動を追跡するには、神経活動マーカーの発現を蛍光免疫染色する必要があるため、同一個体で活動を追跡することは困難であり、実験に多大な労力と時間を要する。本研究では、動物が生きたまま神経活動を長期追跡可能な、これまでに全く報告例がない革新的技術の開発に成功した。本技術が、上記の問題を解決し、長期記憶の形成や脳発生のメカニズム解明にパラダイムシフトを引き起こす可能性も十分に考えられる。
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