グリアーニューロン連関のin vivo多重イメージングによるデコーディング
Publicly Offered Research
| Project Area | Glia decoding: deciphering information critical for brain-body interactions |
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| Project/Area Number |
21H05621
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (III)
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
真仁田 聡 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (80584135)
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| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 新規大型頭蓋窓 / 新規到達把持運動課題 / カルシウムイメージング / 広域頭蓋骨窓 |
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| Outline of Research at the Start |
グリア細胞も神経細胞と同様にその活動が動物の行動に影響を与えることが示されてきたが、どの脳部位のグリア細胞がどのタイミングで活動するか俯瞰的には行われていない。そこで本研究では、マウスの前肢による到達把持運動を実施させ、大脳皮質におけるグリア細胞のカルシウム活動を観察する。さらにグリア細胞と神経細胞の活動を同時に観察し、グリア細胞、神経細胞、行動の関係を検討する。本研究によって行動中に顕著なグリア活動を示す脳部位が明らかとなり、神経細胞との比較やその部位に絞った活動の詳細を検討することが可能になる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、グリア細胞の活動が動物の行動にも影響を与えることが明らかになってきた。しかし、未解明な問題も多く行動とアストロサイトの活動をマクロレベルとミクロレベルにおいて、高い時間分解能で観察することが必要である。そのような背景のもと、本研究では、市販されている食品用ラップ、透明シリコーンプラグ、およびカバーガラスを用いて大型(6 × 3 mm)の頭蓋窓の作製方法を開発した。この窓を用いてマクロイメージングおよび2光子イメージングが同一マウスより実施でき、神経細胞やグリア細胞の単一細胞レベルの活動や細胞集団の活動をより安価に簡便に観察できるようになった(Manita et al. J Vis Exp 2022)。また、本研究ではマウスの前肢による到達把持課題を開発し(Manita et al. Front Neural Circuit 2022)、この運動を実施するマウスよりアストロサイトのマクロカルシウムイメージングにも成功した。これらにより前肢の運動時あるいは運動後に前頭皮質や血管に局在する蛍光変化が観察された。この前頭皮質の活動は前肢や咀嚼、あるいは報酬獲得に関連する活動の可能性が考えられる。血管の活動に関しては、先行研究では血管に接触するアストロサイトの突起部でカルシウムが上昇すると血管拡張が起こり、このアストロサイトのカルシウム上昇は神経細胞の活動依存的であることが知られている(Takano et al. Nat Neurosci 2006, Petzold et al. Neuron 2011)。今後の研究において、この血管における運動に伴う蛍光変化は神経細胞－アストロサイト連関によるものかを検討する。
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| Research Progress Status |
令和4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4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
(5 results)
