自発神経活動に依存した大脳長距離軸索投射の形成・再編・再生
Publicly Offered Research
| Project Area | Dynamic regulation of brain function by Scrap & Build system |
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| Project/Area Number |
17H05745
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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 |
Biological Sciences
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
田川 義晃 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (50303813)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥11,050,000 (Direct Cost: ¥8,500,000、Indirect Cost: ¥2,550,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
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| Keywords | 神経回路形成 / 大脳神経回路 / 脳梁 / 神経活動操作 / 軸索投射 / 大脳皮質 / 大脳 / 神経回路 / 形成 / 再編成 / 神経活動 / 軸索 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、大脳の代表的な長距離神経回路である脳梁投射をモデルに、その神経活動依存的な形成・再編・再生のメカニズムを明らかにすることである。そのために必要な（１）時期特異的神経活動操作の実験系はすでに確立し、（２）生後初期のマウスin vivo脳における脳梁軸索投射の経時観察の実験系の構築を進めた。共同研究者から提供を受けたsuper nova法を用いて生後初期の片側大脳2/3層の興奮性神経細胞を少数、蛍光タンパク質で標識し、反対側皮質の頭蓋骨に手術を施して観察窓を作成し、共同研究先の２光子顕微鏡にて生後９、１１、１３日の３点で同一の脳梁軸索の形態変化を観察・記録する実験を進めた。１本の軸索分枝から分岐が生じて成長する例、途中で見られた分枝が退縮する例が観察され、軸索発達に伴うダイナミックな形成過程が示唆された。一方、9日齢、11日齢、13日齢の３点ともで同一軸索を観察できる効率が高くないこと、実験後に脳透明化を行ったときに、in vivo経時観察したものと同一の軸索を見つけることが困難であることなど、解決すべき課題も明らかになった。前者に関しては、観察用の窓を３日間クリーンに保つための薬剤投与（感染予防など）、一度に観察できる軸索数を増やすために標識される脳梁軸索の本数を増やしつつ密度は高くならないようにする条件検討、窓を少し広めにとるなどの脳手術の工夫などを進めている。後者に関しては、13日齢でin vivo観察を終了後、脳を固定する前に観察窓の周辺に目印をつける工夫を行った。さらに、軸索のどの分枝が維持されてさらに成長し、どの分枝が退縮するのかのルールを明らかにするための工夫も行った。これらの改良をふまえ、正常の脳梁軸索の発達ダイナミクスを明らかにする実験を鋭意進めている。今後、神経活動操作時にそれがどのように変化するかを明らかにする実験へと進む。
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| Research Progress Status |
平成30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 |
平成30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
(12 results)
