Investigation of the role of hub neurons in perception through regulating cortical cluster activity

• Project/Area Number: 24K18247
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 46030:Function of nervous system-related
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 上森 寛元 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 基礎科学特別研究員 (90845900)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2024: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 広視野2光子顕微鏡 / カルシウムイメージング / 光遺伝学

Outline of Research at the Start

外界の情報は大脳皮質内の低次脳領域において符号化され，その情報が他の様々な脳領域へと伝わる過程で知覚が生じると考えられている．先行研究によって，知覚の起点となる情報の符号化は神経細胞の集団レベルでの同期した活動（クラスター活動）で行われることがわかった．一方で，神経細胞のネットワークにおいて多数の細胞と機能的に結合するハブ細胞が存在することが報告されている．そこで本研究では，広視野2光子顕微鏡と単一神経細胞の活動操作（光遺伝学）を組み合わせた革新的な実験系を開発することでハブ細胞を起点としたクラスター活動と知覚との関係性を調査し，ハブ細胞が知覚に果たす寄与を明らかにすることを目指す．