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マウスの社会性ナビゲーションの神経基盤の解明

Publicly Offered Research

Project AreaSystems Science of Bio-navigation
Project/Area Number 17H05985
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 InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

佐藤 正晃  国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 客員研究員 (90518325)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Keywordsバーチャルリアリティ / 二光子レーザー顕微鏡 / カルシウムイメージング / 社会行動 / 自閉症
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、多感覚バーチャル環境における各感覚モダリティの役割を検討した。この実験では、マウスを顕微鏡の対物レンズ下に頭部固定し、バーチャル空間に設定したアリーナを探索させた。このときに異なるモダリティの感覚刺激を操作することで行動の変化を観察した。まず始めに視覚の影響について検討した。アリーナの壁を灰色にしたとき、色つきにしたとき、またインタラクティブな視覚刺激の提示を行わないときで比較したところ、それぞれの条件でアリーナの周辺部と中心部の滞在時間に違いが見られた。したがってマウスは実際に視覚情報を使ってバーチャル空間をナビゲーションしていることが確認できた。 続いて触覚の影響について検討した。マウスがバーチャルアリーナの壁に近づいたときに、ヒゲに空気を吹き付けて触覚刺激を与えたところ、アリーナの探索時間の分布に変化が見られた。したがって、バーチャル空間において実世界の行動を再現する上で、触覚が重要な感覚モダリティの一つであることが考えられた。イメージングについては、これまでの二光子カルシウムイメージングに加えて、本年度は広域的な脳活動の変化を可視化するために大脳皮質の広視野カルシウムイメージングをとりいれた実験を行った。またバーチャル空間における行動の違いを明らかにするために、ナビゲーションの軌跡をデータ科学的アプローチで解析することを始めた。

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

    (12 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] Yousei University College of Medicine(韓国)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Journal Article] Common Defects of Spine Dynamics and Circuit Function in Neurodevelopmental Disorders: A Systematic Review of Findings From in Vivo Optical Imaging of Mouse Models2018

    • Author(s)
      Nakai N, Takumi T, Nakai J, Sato M
    • Journal Title

      Front Neurosci

      Volume: 12 Pages: 412-412

    • DOI

      10.3389/fnins.2018.00412

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Neural mechanisms of animal navigation.2018

    • Author(s)
      Kimura KD, Sato M, Sakura M
    • Journal Title

      Proceedings os 6th International Conference DAPI

      Volume: 印刷中 Pages: 65-81

    • DOI

      10.1007/978-3-319-91131-1_5

    • ISBN
      9783319911304, 9783319911311
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Confocal and multiphoton calcium imaging of the enteric nervous system in anesthetized mice2018

    • Author(s)
      Yuki Motegi, Masaaki Sato, Kazuhide Horiguchi, Masamichi Ohkura, Keiko Gengyo-Ando, Yuji Ikegaya, Yasuyuki Fusamae, Yoshie Hongo, Minoru Suzuki, Koichi Ogawa, Miyako Takaki, Junichi Nakai
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 印刷中 Pages: 53-60

    • DOI

      10.1016/j.neures.2019.02.004

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hippocampus-Dependent Goal Localization by Head-Fixed Mice in Virtual Reality2017

    • Author(s)
      Sato Masaaki、Kawano Masako、Mizuta Kotaro、Islam Tanvir、Lee Min Goo、Hayashi Yasunori
    • Journal Title

      eneuro

      Volume: 4 Issue: 3 Pages: 1-17

    • DOI

      10.1523/eneuro.0369-16.2017

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Fast varifocal two-photon microendoscope for imaging neuronal activity in the deep brain.2017

    • Author(s)
      Sato M, Motegi Y, Yagi S, Gengyo-Ando K, Ohkura M, Nakai J
    • Journal Title

      Biomed Opt Express

      Volume: 8 Issue: 9 Pages: 4049-4060

    • DOI

      10.1364/boe.8.004049

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Deep brain imaging 101: an introduction to technical approaches and applications2018

    • Author(s)
      Masaaki Sato
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 海馬における記憶情報表現:安定性と不安定性のあいだ2018

    • Author(s)
      佐藤正晃
    • Organizer
      2018年度生理研研究会「記憶・学習の基盤機構と回路研究の新展開へのアプローチ」
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Neural mechanisms of animal navigation2018

    • Author(s)
      Koutarou D. Kimura, Masaaki Sato, Midori Sakura
    • Organizer
      HCI International 2018, 6th International Conference on DISTRIBUTED, Ambient and PERVASIVE INTERACTIONS
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Neural mechanisms of animal navigation2018

    • Author(s)
      Koutarou D. Kimura, Masaaki Sato, Midori Sakura
    • Organizer
      6th International Conference on Distributed, Ambient and Pervasive Interactions
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Cellular mechanisms for the formation and plasticity of hippocampal cognitive maps2017

    • Author(s)
      Masaaki Sato, Kotaro Mizuta, Tanvir Islam, Masako Kawano, Takashi Takekawa, Daniel Gomez-Dominguez, Hiroshi Yamakawa, Masamichi Ohkura, Tomoki Fukai, Junichi Nakai, Yasunori Hayashi.
    • Organizer
      Society for Neuroscience 47th annual meeting
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 海馬認知地図形成の神経細胞ダイナミクス2017

    • Author(s)
      佐藤正晃、水田恒太郎、イスラム・タンビル、河野真子、竹川高志、ゴメス-ドミンゲス・ダニエル、山川宏、大倉正道、深井朋樹、中井淳一、林康紀
    • Organizer
      第40回日本神経科学大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

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

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