多色カルシウム指示遺伝子を用いたグリア・神経細胞活動相関の可視化

• Project Area: Glial assembly: a new regulatory machinery of brain function and disorders
• Project/Area Number: 16H01328
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 尾藤 晴彦 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (00291964)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2017: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2016: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
• Keywords: 脳・神経 / グリア / カルシウム

Outline of Annual Research Achievements

最近の知見により、従来は活動が乏しいとされてきたグリア細胞にて、神経活動と連動した、電気的活動やカルシウム応答が生じる可能性が示唆されている。しかし、神経活動とグリア活動の同時可視化は、技術的困難からまだ十分検討されていない。平成28年度においては、緑、赤の高速カルシウムインディケーターと同等のスパイク検出脳を有する黄色、青色のカルシウムインディケーターを創出することに成功した。この成果に基づき、平成29年度には、神経活動のプレ・ポスト同時活動測定をin vivoで試みた。また、青色などの第3色のインディケーターをGFAPプロモーター下でグリア細胞に発現させる技術を構築し、アストロサイトCa2+変動を可視化した。さらに、可塑性刺激を付加し、シナプス伝達の変容とともに、グリア活動がどのように変わるか、また、グリア活動を抑制することに伴う、シナプス可塑性の変化を検討した。平成２９年６月３０日付けで平成２９年度新学術領域研究（研究領域提案型）が採択されたため、本研究は廃止された。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Calmodulin kinases: essential regulators in health and disease. (2017)
  • Author(s): Takemoto-Kimura S, Suzuki K, Horigane SI, Kamijo S, Inoue M, Sakamoto M, Fujii H, Bito H.
  • Journal Title: J Neurochem. Volume: - Issue: 6 Pages: 808-818
  • DOI: 10.1111/jnc.14020
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Simultaneous fast measurement of circuit dynamics at multiple sites across the mammalian brain. (2016)
  • Author(s): Kim CK, Yang SJ, Pichamoorthy N, Young NP, Kauvar I, Jennings JH, Lerner TN, Berndt A, Lee SY, Ramakrishnan C, Davidson TJ, Inoue M, Bito H, Deisseroth K.
  • Journal Title: Nature Methods Volume: 13 Issue: 4 Pages: 325-328
  • DOI: 10.1038/nmeth.3770
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] Multiplex imaging of neural activity and signaling dynamics (2017)
  • Author(s): Haruhiko Bito
  • Organizer: 40th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • Place of Presentation: Makuhari, Chiba, Japan
  • Year and Date: 2017-07-20
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Multiplex imaging of neural activity and signaling dynamics. (2016)
  • Author(s): Bito H
  • Organizer: Institute of Neuroscience Minisymposium
  • Place of Presentation: Shanghai, China
  • Year and Date: 2016-10-17
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Multiplex imaging of neural activity and signaling dynamics. (2016)
  • Author(s): Bito H.
  • Organizer: Cold Spring Harbor Asia (Probing Neural Networks with Light: Imaging Structure & Function in the Living Brain)
  • Place of Presentation: Suzhou, China
  • Year and Date: 2016-10-17
  • Int'l Joint Research / Invited