| Project/Area Number |
23K05991
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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 | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
福田 孝一 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (50253414)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (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 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 体性感覚 / 大脳皮質 / バレル / パルブアルブミン / ギャップ結合 / vibrissa / parvalbumin / gap junction / GABA / 線条体 |
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| Outline of Research at the Start |
高次神経機能は、大脳皮質の一次運動/感覚野における精緻な運動/感覚情報の処理から前頭前野における意欲や社会性に至るまで、極めて多彩である。この多様性を実現しているそれぞれの場所で、局所神経回路を構築するパルブアルブミン(PV)陽性GABAニューロンの形態に顕著な差があることに気づいた。PVニューロンは周囲の多数のニューロンの活動電位発生を制御し、集団としての神経活動を束ねることで大脳皮質の機能発現に重要な関与をなす。さらに統合失調症や自閉症との関連が指摘されている。本研究はマウスのprelimbic cortexと一次運動/感覚野の間で、PVニューロンの形態学的特徴の顕著な差を実証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度は大脳皮質のなかでも詳細な形態学的・生理学的研究の蓄積がなされてきた一次体性感覚皮質、特に齧歯類におけるバレル野における、未知の領域差について詳細な検討を行い、当教室からの国際学術論文として発表した(eNeuro 0518-22.2024)。齧歯類の顔にある高感度センサーの髭（vibrissa)は、夜行性動物としての行動に重要な機能を持つが、そこから入力を受けるバレル野では、髭の配列にぴったりと一致したカラム構成が見られる。しかし後内側にある大型バレルの領域とそれに対応する長い髭（macrovibrissa)に関する研究がほとんどであり、大脳皮質でその前方外側に連続して大きく広がる小型バレルの領域については、形態学的研究は極めて乏しかった。しかしながら先行研究の行動実験では、口の周りにある短く密生するひげ（microvibrissa)をもちいて、動物は物体の精細な形状の認識をしていることが示唆されており、網膜の中心窩に匹敵するという魅力的な仮説が提唱されている。本年度の研究で、小型バレルと大型バレルでは、その中にある神経細胞やシナプス結合、さらにgap junction による電気シナプス結合など、さまざまな点で統計学的にも優位な大きな違いがあることを証明した。すなわり、高感度センサーである髭とバレル野の体性感覚システムが、microvibrissa - 小型バレル領域と、macrovibrissa - 大型バレル領域の二つの系からなること、おそらく視覚系と同様の2系統のparallel streamsを構成し、行動にも反映されている可能性が強く示唆される結果を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
上記研究実績の概要に記したとおりである
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| Strategy for Future Research Activity |
体性感覚皮質で明らかにした形態学的検討を、大脳皮質連合野に応用し、比較検討する。さらに線条体の部位差との関連を追究する。
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