高等哺乳動物を用いた脳情報動態処理の基盤構築形成機構の解明
Publicly Offered Research
Project Area | Brain information dynamics underlying multi-area interconnectivity and parallel processing |
Project/Area Number |
20H05056
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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 |
Review Section |
Complex systems
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Research Institution | Kanazawa University |
Principal Investigator |
河崎 洋志 金沢大学, 医学系, 教授 (50303904)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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Budget Amount *help |
¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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Keywords | 大脳皮質 |
Outline of Research at the Start |
大脳皮質は脳機能の中枢であり、様々な脳神経疾患や発達障害の病変の首座であることから、最も重要な研究対象の一つである。ヒトの大脳皮質の表面にはシワ(脳回)が存在する。脳回の存在により大脳皮質の表面積は増加し、より多くの神経細胞を持つことが可能になることから、高等哺乳動物に見られる脳回は大脳皮質の高機能化の鍵となった重要な構造であるが、脳回の形成原理および脳情報動態における脳回の重要性の解析は著しく遅れている。そこで本研究では大脳皮質に脳回を持ち脳神経系が発達した高等哺乳動物フェレットを突破口とし、脳回における脳領域間の局所神経回路の解析および脳回形成原理の解明を行う。
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Outline of Annual Research Achievements |
大脳皮質は脳機能の中枢であり、様々な脳神経疾患や精神疾患の病変の首座であることから、最も重要な研究対象の一つである。ヒトの大脳皮質には発達した局所神経回路があり、その特性解析は脳情報動態を理解するうえで重要である。しかし、マウスの大脳皮質はヒトの大脳皮質に比べて発達しておらず大脳皮質の局所神経回路の詳細な解析はマウスを用いて行うことが困難であることから、我々はマウスよりも大脳皮質が発達している食肉類哺乳動物フェレットを解析してきた。我々はこれまでに、子宮内電気穿孔法を用いてフェレット大脳皮質へGFPを導入し、大脳皮質の局所神経回路を解析してきた。その結果、内側線維層(IFL)および外側線維層(OFL)と呼ばれる、ヒトやサルなどの発達した大脳皮質の形成期に存在する軸索束がフェレットにも存在することを見いだした。そこで、大脳皮質形成期に見られるIFLおよびOFLが、完成した大脳皮質においてどのような神経回路に寄与するか、より後の週齢のフェレットを用いて解析した結果、特に進化的に拡大したOFLが短連合線維であるU線維の由来であることを見いだした。U線維領域の詳細な特性の解析を進めた結果、U線維領域のなかに従来見いだされていなかった二つの亜領域が存在していること、その亜領域のなかで軸索や髄鞘の特徴が異なっていることを見いだした。U線維は大脳皮質領域間をつなぎ機能的連合に重要と考えられることから、本研究成果は脳情報動態の理解につながる。またU線維は様々な神経変性疾患や精神疾患における重要性も報告されており、本研究は臨床医学的な意義も大きい。
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Research Progress Status |
令和3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3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
(52 results)
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[Journal Article] Localized astrogenesis regulates gyrification of the cerebral cortex2022
Author(s)
Shinmyo Yohei、Saito Kengo、Hamabe-Horiike Toshihide、Kameya Narufumi、Ando Akitaka、Kawasaki Kanji、Duong Tung Anh Dinh、Sakashita Masataka、Roboon Jureepon、Hattori Tsuyoshi、Kannon Takayuki、Hosomichi Kazuyoshi、Slezak Michal、Holt Matthew G.、Tajima Atsushi、Hori Osamu、Kawasaki Hiroshi
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Journal Title
Science Advances
Volume: 8
Issue: 10
Pages: 1-15
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] ERAD components Derlin-1 and Derlin-2 are essential for postnatal brain development and motor function2021
Author(s)
Sugiyama T, Murao N, Kadowaki H, Takao K, Miyakawa T, Matsushita Y, Katagiri T, Futatsugi A, Shinmyo Y, Kawasaki H, Sakai J, Shiomi K, Nakazato M, Takeda K, Mikoshiba K, Ploegh HL, Ichijo H, Nishitoh H
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Journal Title
iScience
Volume: 24
Issue: 7
Pages: 102758-102758
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] A positive feedback loop of FGF signaling induces astrocyte expansion and folding of the cerebral cortex in gyrencephalic animals2022
Author(s)
Yohei Shinmyo, Kengo Saito, Toshihide Hamabe-Horiike, Narufumi Kameya, Tsuyoshi Hattori, Takayuki Kannon, Kazuyoshi Hosomichi, Michal Slezak, Matthew G. Holt, Atsushi Tajima, Osamu Hori, Hiroshi Kawasaki
Organizer
International symposium "Development and Plasticity of the Brain"
Related Report
Int'l Joint Research
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