海馬・嗅内野の空間表象を生成する神経演算原理の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Systems Science of Bio-navigation |
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| Project/Area Number |
19H04937
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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 | Osaka City University |
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Principal Investigator |
北西 卓磨 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 講師 (90722116)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
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| Keywords | 海馬 / 海馬台 / 場所細胞 / スピード細胞 / 大規模神経活動計測 / 嗅内野 / 空間表象 / 情報伝達 / 光遺伝学 / 大規模活動計測 |
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| Outline of Research at the Start |
哺乳類のナビゲーション行動には、海馬体という脳領域の「場所細胞」と嗅内野の「頭方向細胞」および「格子細胞」が重要な役割を担うと考えられている。これらの神経細胞の性質はこれまで綿密に調べられてきた一方、これらの細胞の空間選択的な神経活動パターンを生みだす回路メカニズムは不明なままである。本研究は、大規模神経活動計測と光遺伝学とを組み合わせた「生体脳大規模シナプス同定法」を用いることで、海馬体－嗅内野回路が、空間選択的な活動パターンを生みだす神経回路メカニズムを解明することを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
さまざまな空間情報は海馬で処理され、海馬で処理された情報は他の脳領域へと伝達されることでナビゲーション行動を支えると考えられている。しかし、海馬の持つ情報が、下流の領域群にどのように分配・伝達されるかは不明だった。そこで、ラットの海馬台において、情報の伝達先を網羅的に同定しつつ神経活動を計測する大規模電気生理解析を行った。その結果、海馬台は、海馬に比べてノイズに強い頑強な情報表現を持つことを見出した。さらに、「移動スピード」と「道順」の情報はそれぞれ帯状皮質と側坐核に選択的に伝達され、「場所」の情報は側坐核・視床・乳頭体・帯状皮質の4領域に均等に分配されることを明らかにした。これは、海馬から海馬台を経て下流の脳領域へと向かう空間情報の流れを明らかにした初めての成果である。この成果について論文発表を行った (Kitanishi et al., Sci Adv, 2021)。
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| Research Progress Status |
令和2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 |
令和2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
(14 results)
