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「個性」創発メカニズム解明のための樹状突起スパインイメージング法の開発と応用

Publicly Offered Research

Project AreaIntegrative research toward elucidation of generative brain systems for individuality
Project/Area Number 17H05941
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

坂本 雅行  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (00777865)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords「個性」創発 / 活動イメージング / 生後発達脳 / 養育行動 / 樹状突起スパイン
Outline of Annual Research Achievements

哺乳類のおける生後発達期(幼児期―思春期)における親から受ける養育は、子供の「個性」創発に最も大きな影響を与える環境的要因の一つである。本研究では、不適切な養育行動が子供の脳神経回路やその後の「個性」創発に与える影響について明らかにするため、幼児期―思春期において、生きた動物からニューロンの形態や活動を計測するための手法の確立をおこなった。
平成30年度は生後発達期において、より正確な活動計測を実現するため、既存のセンサー(GCaMP6f)よりも高いS/N比を有する高感度・高速カルシウムセンサーを特定の細胞種に発導可能なトランスジェニックマウスの作製、ならびにそれらを用いた2光子励起顕微鏡による生体カルシウムイメージングをおこなった。新規トランスジェニックマウスを用いて大脳皮質2/3層の興奮性ニューロンの活動イメージングをおこなったところ、生後発達期においても感覚刺激(視覚刺激およびヒゲ刺激)に対する神経応答を高S/N比で検出可能であることを確認した。また、抑制性ニューロンの活動イメージングについてもおこなったところ、ソマトスタチン陽性ニューロンは興奮性ニューロンと比較して、活動同期性が有意に高いことも明らかとなった。さらには、これら確立した活動イメージング法を応用して、不適切な養育行動(早期母子分離)が生後発達脳のニューロンの形態や活動に与える影響について、経時的にイメージング可能な実験系の確立に成功した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Comparative Evaluation of Genetically Encoded Voltage Indicators2019

    • Author(s)
      Bando Yuki、Sakamoto Masayuki、Kim Samuel、Ayzenshtat Inbal、Yuste Rafael
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 26 Issue: 3 Pages: 802-813

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2018.12.088

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Attenuation of Synaptic Potentials in Dendritic Spines.2017

    • Author(s)
      Kwon T, Sakamoto M, Peterka DS, Yuste R.
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 20 Issue: 5 Pages: 1100-1110

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2017.07.012

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 膜電位感受性蛍光プローブを用いた 神経活動イメージング2018

    • Author(s)
      坂本雅行
    • Organizer
      名古屋大学創薬科学セミナー
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Widefield sensory-evoked calcium imaging in excitatory and inhibitory neurons using a G-CaMP9a transgenic mouse2018

    • Author(s)
      Masayuki Saskamoto, Masatoshi Inoue, Kazuki Sakai, Shigetaka Kobari, SayakaTakemoto-Kimura, Manabu Abe, Kenji Sakimura, Haruhiko Bito.
    • Organizer
      Japan-UK Neuroscience Symposium 2019
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Flp-dependent G-CaMP9a transgenic mouse for neuronal imaging in vivo.2018

    • Author(s)
      Masayuki Sakamoto, Masatoshi Inoue, Kazuki Sakai, Shigetaka Kobari, Sayaka Takemoto-Kimura, Manabu Abe, Kenji Sakimura, Haruhiko Bito
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 膜電位感受性蛍光タンパク質を用いた神経活動イメージング2018

    • Author(s)
      坂本雅行
    • Organizer
      京都大学生命科学セミナー
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] A Flp-dependent G-CaMP9a transgenic mouse for neuronal and glial imaging in vivo.2018

    • Author(s)
      Masayuki Sakamoto, Masatoshi Inoue, Kazuki Sakai, Shigetaka Kobari, Sayaka Takemoto-Kimura, Manabu Abe, Kenji Sakimura, Haruhiko Bito
    • Organizer
      先端モデル動物支援プラットフォーム成果発表会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] A Flp-dependent G-CaMP9a transgenic mouse for neuronal imaging in vivo2018

    • Author(s)
      Masayuki Sakamoto, Masatoshi Inoue, Kazuki Sakai, Shigetaka Kobari, Sayaka Takemoto-Kimura, Manabu Abe, Kenji Sakimura, Haruhiko Bito
    • Organizer
      The 48th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Electrical functions of dendritic spines investigated by genetically encoded voltage indicator2017

    • Author(s)
      Masayuki Sakamoto, Taekyung Kwon, Darcy Peterka, Rafael Yuste
    • Organizer
      次世代脳プロジェクト冬のシンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] A Flp-dependent G-CaMP9a transgenic mouse for neuronal imaging in vivo.2017

    • Author(s)
      Masayuki Sakamoto, Masatoshi Inoue, Kazuki Sakai, Shigetaka Kobari, Sayaka Takemoto-Kimura, Manabu Abe, Kenji Sakimura, Haruhiko Bito
    • Organizer
      第60回日本神経化学会大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 個性創発研究のための神経活動イメージング2017

    • Author(s)
      坂本雅行
    • Organizer
      新学術領域「個性創発脳」第2回若手の会・技術支援講習会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2019-12-27  

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