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運動系皮質の非カラム的神経回路:感覚系皮質のカラム的回路の双対システムとして

Research Project

Project/Area Number 25250006
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Nerve anatomy/Neuropathology
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

金子 武嗣  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90177519)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Project Status Adopted (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥32,890,000 (Direct Cost: ¥25,300,000、Indirect Cost: ¥7,590,000)
Fiscal Year 2014: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
Fiscal Year 2013: ¥25,740,000 (Direct Cost: ¥19,800,000、Indirect Cost: ¥5,940,000)
Keywords脳・神経 / 神経解剖学 / 運動皮質 / 神経回路 / 双対システム
Research Abstract

運動系皮質の神経回路とその作動原理を解明するべく、感覚系皮質の神経回路との対比を念頭に置きながら、下記の研究を行った。
1) 皮質視床投射ニューロンの軸索投射:Juxtacellular labeling 法を用いて、体性感覚野6層皮質視床ニューロンの軸索解析を進め、論文投稿の準備を進めている。同様の手法を用い、運動皮質の6層ニューロンの解析準備を行っている。
2) 抑制性インターニューロンへの興奮性および抑制性入力:PV発現細胞への各種シナプス入力様式については、運動野での解析が進んでいる。VIP発現細胞については、感覚野での解析が終わりつつある段階であり、運動野での検討を行いたい。SOM発現細胞については、解析法を含めた予備実験を進めている。
3-1)視床大脳皮質投射ニューロンから皮質ニューロンへ、3-2)あるいは皮質ニューロンから皮質ニューロンへの入力の回路網解析:ウイルスベクターによるsingle neuron tracing の手法等と遺伝子改変動物を組み合わせて「From one to group」に、回路解析を行う。スライス標本にて実験を進め、基本データを得ることができた。
4) 実現可能な神経動作の理論を構築:これまでに得られた形態学的知見を元に、理論構築を進めている。特に同期性についての解析を進めた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

1) 感覚野での解析は予定通り進んだ。同様の解析手法を、いかに運動野に適用するかについて、引き続き検討を行っている。
2) 抑制性インターニューロンへのシナプス入力解析は、予定通り進んでいる。
3) 3-2) については基本データの取得が終わったので、今後は解析法等を検討し、論文投稿を目指す。3-1) については、条件検討実験を進めているところである。
4) 連携研究者との密な議論を通し、抑制性神経細胞の結合特性を盛り込んだネットワーク解析に取り組むことができた。今後も引き続き理論構築に励む。

Strategy for Future Research Activity

昨年度は、研究計画を概ね順調に遂行できたが、以下の点に注意しながら計画を推進していく。
1) 単に運動野6層ニューロンの標識に留まらず、生理学的解析との対応を図る必要がある。慎重に予備実験を進める必要があると思われる。
2) SOM発現細胞の本解析に着手することができなかった。幾つかの技術的問題もあり、早期解決を図りたい。
3) 現在はウイルスベクターによる検討実験を進めているが、作業効率の向上に取り組む必要がある。検討実験を進めながらも、他のアプローチが無いか、その可能性を探る必要があると思われる。
4) 昨年度に続き、定期的にディスカッション・情報交換の場を設け、計画を円滑に進める予定である。

Report

(1 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (34 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (30 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Ventral medial nucleus neurons send thalamocortical afferents more widely and more preferentially to layer 1 than neurons of the ventral anterior-ventral lateral nuclear complex in the rat.2015

    • Author(s)
      Kuramoto E, Ohno S, Furuta T, Unzai T, Tanaka YR, Hioki H, Kaneko T.
    • Journal Title

      Cereb Cortex

      Volume: 25 Issue: 1 Pages: 221-235

    • DOI

      10.1093/cercor/bht216

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  • [Journal Article] Preprodynorphin-Expressing Neurons Constitute a Large Subgroup of Somatostatin-Expressing GABAergic Interneurons in the Mouse Neocortex2014

    • Author(s)
      Jaerin Sohn, Hiroyuki Hioki, Shinichiro Okamoto, and Takeshi Kaneko
    • Journal Title

      The Journal of Comparative Neurology

      Volume: 522 Issue: 7 Pages: 1506-1526

    • DOI

      10.1002/cne.23477

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  • [Journal Article] Birth-date dependent arrangement of spinal enkephalinergic neurons: Evidence from the preproenkephalin-green fluorescent protein transgenic mice.2014

    • Author(s)
      Chen J, Huang J, Wei YY, Sun XX, Wang W, Bai L, Wang YY, Kaneko T, Li YQ, Wu SX.
    • Journal Title

      Neuroscience

      Volume: 260 Pages: 47-58

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2013.12.008

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      第119回 日本解剖学会・全国学術集会
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      第119回 日本解剖学会・全国学術集会
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      日置 寛之、孫 在隣、岡本 慎一郎、亀田浩司、倉本恵梨子、藤山文乃、金子武嗣
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      Boston,MA U.S.A
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      倉本恵梨子, 日置寛之, 金子武嗣
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      中村悠, 日置寛之, 古田貴寛, 金子武嗣
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      第36回日本神経科学大会
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      藤山文乃, 中野隆, 松田和郎, 呉胤美 , 水谷和子 , 古田貴寛, 苅部冬紀 , 高橋晋, 雲財知, 宇田川潤 , 金子武嗣
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      NIPS Inernational Workshop. The sixth International Neuroal Microcircuit Conference. Functional Mechanism of Cortial Microcircuit.
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      京都ブライトンホテル
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    • URL

      http://www.mbs.med.kyoto-u.ac.jp/

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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