マウスfMRIと蛍光観察を融合させた視床網様核新規カルシウム発振の全脳作用の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Non-linear Neuro-oscillology: Towards Integrative Understanding of Human Nature |
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| Project/Area Number |
16H01620
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Complex systems
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
高田 則雄 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任講師 (50415212)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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| Keywords | 視床網様核 / fMRI / Ca2+ / 遺伝子改変マウス / ファイバーフォトメトリー / BOLD / マウス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
視床網様核（TRN）は、膨大な感覚入力を受け取る視床から大脳皮質へ伝える情報を選別（sensory gating）する「門番」と言われる。TRN 活動が、賦活化する脳部位を決定し、脳広域ネットワーク活動を規定している可能性がある。実際にTRN は入眠時に発振（スピンドル波；～10 Hz）し、大脳皮質間で同期したスピンドル波を形成することが知られている。
TRN（神経核）と脳広域ネットワークという異なる階層間の関係性を明らかにするには、それぞれの活動を計測する必要がある。我々は、覚醒マウスを用いたfMRI 撮像法を確立し、覚醒安静時のマウス脳にデフォルトモードなどの「低周波数（＜0.1 Hz）活動で類別される“脳広域ネットワーク群”」を見いだした（Yoshida et al. 2016 J Neurosci Methods）。さらに「光ファイバー蛍光測定装置」をオリンパスと共同で開発し（Natsubori et al. 2017 J Neurosci）、Ca2+感受性蛍光蛋白質がTRNに発現するマウス（PV/YCマウス）を作出してTRNの「集合Ca2+活動」を計測した。これらの結果、安静時にTRNが低周波数（＜1 Hz）発振していることを発見した（高田則雄 2018 第41回日本神経科学会で発表予定)。
そこでTRN活動（集合Ca2+活動）が全脳活動（fMRI信号揺らぎ）を規定しているのか実証するために、本研究では「光ファイバー蛍光測定」と「覚醒マウスfMRI」とを融合させた系を構築した。この計測系に対してPV/YCマウスを適用した計測を行った。現在、TRNの発振活動と脳広域活動の時空間分布との関連を解析中である。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Optogenetic astrocyte activation evokes BOLD fMRI response with oxygen consumption without neuronal activity modulation2018
Author(s)
Norio Takata, Yuki Sugiura, Keitaro Yoshida, Miwako Koizumi, Hiroshi Nishida, Kurara Honda, Ryutaro Yano, Yuji Komaki, Ko Matsui, Makoto Suematsu , Masaru Mimura, Hideyuki Okano, Kenji F. Tanaka
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Journal Title
Glia
Volume: 印刷中
Issue: 9
Pages: 2013-2023
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Ventrolateral striatal medium spiny neurons positively regulate food-incentive, goal-directed behavior independently of D1 and D2 selectivity.2017
Author(s)
Akiyo Natsubori, Iku Tsustui-Kimura, Hiroshi Nishida, Youcef Bouchekioua, Hiroshi Sekiya, Motokazu Uchigashima, Masahiko Watanabe, Alban de Kerchove d'Exaerde, Masaru Mimura, Norio Takata, and Kenji Tanaka
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Journal Title
Journal of Neuroscience
Volume: 37
Issue: 10
Pages: 2723-2733
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Dysfunction of ventrolateral striatal dopamine receptor type 2-expressing medium spiny neurons impairs instrumental motivation.2017
Author(s)
Tsutsui-Kimura I, Takiue H, Yoshida K, Xu M, Yano R, Ohta H, Nishida H, Bouchekioua Y, Okano H, Uchigashima M, Watanabe M, Takata N, Drew MR, Sano H, Mimura M, Tanaka KF.
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Journal Title
Nat Commun.
Volume: 8
Issue: 1
Pages: 14304-14304
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Physiological effects of a habituation procedure for functional MRI in awake mice using a cryogenic radiofrequency probe2016
Author(s)
Keitaro Yoshida, Yu Mimura, Ryosuke Ishihara, Hiroshi Nishida, Yuji Komaki, Tomohito Minakuchi, Tomokazu Tsurugizawa, Masaru Mimura, Hideyuki Okano, Kenji F. Tanaka, Norio Takata
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Journal Title
J Neurosci Methods.
Volume: 274
Pages: 38-48
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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