• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

経路選択的シナプス遮断法を用いた随意性眼球運動系の神経回路の障害とその再編

Publicly Offered Research

Project AreaMechanisms underlying the functional shift of brain neural circuitry for behavioral adaptation
Project/Area Number 15H01421
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

高橋 真有  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (50581344)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywords眼球運動 / 上丘 / Listingの法則 / 交連性結合 / ウィルスベクター / サッケード
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、サッケード眼球運動を訓練したサルにおいて、経路選択的シナプス遮断法を用いて特定回路を選択的に遮断し、その機能と障害の代償過程を解析し、サッケードの座標系が、従来言われている水平・垂直のデカルト座標系でなく、前庭半規管座標系であること、長い間不明であった随意性眼球運動のセントラルドグマと言われる「Listingの法則」の中枢神経機構を明らかにすることを目的とした。申請者らは、ネコの随意性サッケード系において、中脳上丘を介する脳幹水平・垂直サッケードの神経回路を同定し、上丘間興奮性交連結合回路(「Listingの法則」の神経基盤)を、細胞内記録とHRP細胞内染色の電気生理学的方法で明らかにした。この詳細に同定された神経回路に障害を起こし、その機能と代償過程を解析するため、伊佐、小林、渡辺により新たに開発された逆行性レンチウイルスベクター、順行性AAVベクターをサルの両側上丘に注入し、2重感染を起こして上丘交連細胞をラベルした。注入部位は、視覚刺激に対する電場電位を系統的に解析し、上丘を同定して注入部位を決定した。3週間後に脳を還流固定し、組織標本を作製し、染色された細胞を検討した。サルにおいて、初めて上丘間に交連細胞の存在することが明らかとなった。染色された細胞の数や染まり具合などから最適の注入量、注入部位を検討した。これにより注入条件を決めることができた。さらに、2頭目の実験では、サルに視覚誘導性サッケードを訓練した後、左右の上丘からユニットを記録し、上丘の運動地図を作成し、交連細胞が存在する、上丘頭側部を決定して、その部位に一側で逆行性のレンチウイルス、反対側に順行性のAAVベクタを注入した。この実験では、クロザピンの構造変異体(CNO)を注入して機能を遮断する予定で現在実験中である。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Lobular homology in cerebellum hemispheres of humans, non-human primates and rodents: a structural, axonal tracing and molecular expression analysis2017

    • Author(s)
      Yuanjun Luo, Hirofumi Fujita, Hermina Nedelescu, Mohammad Shahangir Biswas, Chika Sato, Sarah Ying, Mayu Takahashi, Keiichi Akita, Tatsuya Higashi, Ichio Aoki, Izumi Sugihara
    • Journal Title

      Brain structure and function

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 垂直系サッケードの神経回路とListingの法則2016

    • Author(s)
      高橋 真有
    • Journal Title

      神経眼科

      Volume: 33 Pages: 396-401

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 上丘”運動地図”の再検討と垂直性サッケードの出力経路2016

    • Author(s)
      高橋真有、杉内友理子、篠田義一
    • Organizer
      第54回日本神経眼科学会総会
    • Place of Presentation
      宮崎市民プラザ(宮崎県宮崎市)
    • Year and Date
      2016-11-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 上丘出力系による眼・頭部協調運動の制御とListingの法則について2016

    • Author(s)
      高橋真有、杉内友理子、篠田義一
    • Organizer
      第75回日本めまい平衡医学会総会・学術講演会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2016-10-27
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Neural circuit of the superior colliculus output system for control of coordinated eye and head movements2016

    • Author(s)
      Mayu Takahashi
    • Organizer
      第39回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-07-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Tectal commissural connections and their functional role of vertical saccades in relation to Listing's law and VOR2016

    • Author(s)
      Mayu Takahashi
    • Organizer
      29th Barany Society Meeting 2016
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      2016-06-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Functional roles of commissural inhibitory and excitatory connections between the superior colliculi for control of saccades in relation to the VOR system and Listing’s law2016

    • Author(s)
      Mayu Takahashi
    • Organizer
      Dissecting and Understanding Mechanisms for Functional Shift of Brain Network
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府、京都市)
    • Year and Date
      2016-03-03
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 眼球・頭部の協調運動を支配する上丘出力系の神経回路2015

    • Author(s)
      高橋真有
    • Organizer
      第74回日本めまい平衡医学会
    • Place of Presentation
      岐阜都ホテル(岐阜県、岐阜市)
    • Year and Date
      2015-11-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] サッケード系において冗長自由度を減少させている中枢神経機構2015

    • Author(s)
      高橋真有
    • Organizer
      第53回日本神経眼科学会
    • Place of Presentation
      大宮ソニックシティ(埼玉県、さいたま市)
    • Year and Date
      2015-11-06
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Neural mechanisms for reducing degrees of freedom in voluntary and vestibular eye movement systems2015

    • Author(s)
      Mayu Takahashi
    • Organizer
      International Symposium on Hand movement and Muscle synergy “New approaches to complex musculoskeletal systems”
    • Place of Presentation
      国立精神神経センター(東京都、小平市)
    • Year and Date
      2015-07-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi