脳内メゾ神経回路の可視化技術の確立と応用

• Project Area: Mesoscopic neurocircuitry: towards understanding of the functional and structural basis of brain information processing
• Project/Area Number: 25115712
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: University of Fukui (2014); Nagoya University (2013)
• Principal Investigator: 深澤 有吾 福井大学, 医学部, 教授 (60343745)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2014: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2013: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
• Keywords: 神経活動 / 神経回路 / 電子顕微鏡

Outline of Annual Research Achievements

要素的な機能を持つ回路に立脚した脳の構造基盤を解明するために、①神経活動とシナプス形態・分子発現の相関関係をナノレベルの構造単位で明らかにする技術基盤の構築と、②活性化神経回路網を選択的に可視化する技術の開発の2点に焦点を当てて研究を行ってきた。
平成26年度は、申請者の福井大学への異動に伴い、実験動物の移動や実験装置の移設など研究基盤の再整備を行う必要が出たため実験が中断した。この中断からの回復は当初の予想以上に難航したが、共同研究者を受け入れて実験を行うなど、回復を促進する工夫を取り入れることで、年度内に実験を再開することができた。
また、メゾ回路研究領域内部の共同研究も積極的に行い、東北大学八尾寛研究室に加え、新たに大阪大学・山本宣彦教授との研究を開始するなど、領域内の研究課題の推進にも努めた。
更に、領域共催の「光操作研究会」で３次元走査型電子顕微鏡による脳内神経回路研究の現状について実際の解析示しながら紹介するなど、最新のネットワーク解析技術の紹介や啓蒙にも努めた。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Differential expression patterns of K+ /Cl- co-transporter 2 in neurons within the superficial spinal dorsal horn of rats (2015)
  • Author(s): Javdani F, Hollo K, Hegedus K, Kis G, Hegyi Z, Docs K, Kasugai Y, Fukazawa Y, Shigemoto R, Antal M
  • Journal Title: J Comp Neurol Volume: 印刷中 Issue: 13 Pages: 1967-1983
  • DOI: 10.1002/cne.23774
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Different subsynaptic localization of type 1 metabotropic glutamate (mGlu1) receptors at glutamatergic and GABAergic synapses in the rodent cerebellar cortex (2014)
  • Author(s): Mansouri M, Kasugai Y, Fukazawa Y, Bertaso F, Raynaud F, Perroy J, Fagni L, Kaufmann WA, Watanabe M, Shigemoto R Ferraguti F
  • Journal Title: Eur J Neurosci Volume: 41 Issue: 2 Pages: 157-167
  • DOI: 10.1111/ejn.12779
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Coassembly and Coupling of SK2 Channels and mGlu5 Receptors (2014)
  • Author(s): Garcia-Negredo G, Soto D, Llorente J, Morato X, Galenkamp KMO, Gomez-Soler M, Fernandez-Dunas V, Watanabe M, Adelman JP, Shigemoto R, Fukazawa Y, Lujan R, Ciruela F
  • Journal Title: J Neurosci Volume: 33 Pages: 14793-14802
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Target- and input-dependent organization of AMPA and NMDA receptors in synaptic connections of the cochlear nucleus (2014)
  • Author(s): Rubio ME, Fukazawa Y, Kamasawa N, Clarkson C, Molnar E, Shigemoto R
  • Journal Title: J Comp Neurol Volume: 522 Issue: 18 Pages: 4023-4042
  • DOI: 10.1002/cne.23654
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Optogenetic stimulation of the auditory pathway. (2014)
  • Author(s): Hernandez VH, Gehrt A, Reuter K, Jing Z, Jeschke M, Mendoza Schulz A, Hoch G, Bartels M, Vogt G, Garnham CW, Hiromu Yawo H, Fukazawa Y, Augustine GJ, Bamberg E, Kügler S, Salditt T, de Hoz L, Strenzke N, Moser T
  • Journal Title: J Clin Invest Volume: 124 Issue: 3 Pages: 1114-1129
  • DOI: 10.1172/jci69050
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Optogenetic countering of glial acidosis suppresses glial glutamate release and ischemic brain damage (2014)
  • Author(s): Beppu K, Sasaki T, Tanaka K F, Yamanaka A, Fukazawa Y, Shigemoto R, Matsui K
  • Journal Title: Neuron Volume: 81(2) Issue: 2 Pages: 314-320
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2013.11.011
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Distinct kinetics of synaptic structural plasticity, memory formation and memory decay in massed and spaced learning (2014)
  • Author(s): Aziz W, Wang W, Kesaf S, Mohamed AA, Fukazawa Y, Shigemoto R
  • Journal Title: PNAS Volume: 111 Issue: 1
  • DOI: 10.1073/pnas.1303317110
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Distinct cerebellar engrams in short-term and long-term motor learning (2014)
  • Author(s): Wang W, Nakadate K, Masugi-Tokita M (W .W., K.N., M.M.-T., and F.S. contributed equally to this work), Shutoh F, Aziz W, Tarusawa E, Lorincz A, Molnár E, Kesaf S, Li YQ, Fukazawa Y, Nagao S, Shigemoto R
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci USA Volume: 111(1) Issue: 1
  • DOI: 10.1073/pnas.1315541111
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Frequency-dependent entrainment of neocortical slow oscillation to repeated optogenetic stimulation in the anesthetized rat (2012)
  • Author(s): Kuki T, Ohshiro T, Ito S, Ji G, Fukazawa Y, Matsuzaka Y, Yawo H, Mushiake H.
  • Journal Title: Neurosci Res Volume: 75 Issue: 1 Pages: 35-45
  • DOI: 10.1016/j.neures.2012.10.007
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 免疫電子顕微鏡法による神経細胞の細胞膜上分子分布の定量解析 (2015)
  • Author(s): 深澤有吾
  • Organizer: 第120回日本解剖学会全国学術集会・第92回日本生理学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸、神戸国際会議場
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] 洞房結節細胞におけるミトコンドリア―筋小胞体クロストークの役割 (2015)
  • Author(s): 竹内 綾子、堀口 和秀、飯野 哲、深澤 有吾、松岡 達
  • Organizer: 第120回日本解剖学会全国学術集会・第92回日本生理学会大会
  • Place of Presentation: 神戸、神戸国際会議場
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] 神経系前駆細胞偽重層化構造の維持機構 (2014)
  • Author(s): 篠田友靖、長坂新、岡本麻友美、宮田卓樹、深澤有吾、樋口亮、長山雅晴、三浦岳
  • Organizer: 日本解剖学会第74回中部支部学術集会
  • Place of Presentation: 金沢、金沢大学
  • Year and Date: 2014-10-10
• [Presentation] 3次元走査型電子顕微鏡を用いたニワトリ層状核シナプス結合の解析 (2014)
  • Author(s): 深澤有吾
  • Organizer: 第6回 光操作研究会
  • Place of Presentation: 仙台、東北大学
  • Year and Date: 2014-08-21 – 2014-08-22
  • Invited
• [Presentation] SDS処理凍結割断レプリカ標識法を用いた神経科学研究 (2014)
  • Author(s): 深澤有吾
  • Organizer: 日本顕微鏡学会 第70回記念学術講演会
  • Place of Presentation: 東京、東京ビッグサイト
  • Year and Date: 2014-05-13
  • Invited
• [Presentation] AMPA型グルタミン酸受容体の微小空間配置とその生理的意義 (2014)
  • Author(s): 深澤有吾
  • Organizer: 第119回日本解剖学会 全国学術集会
  • Place of Presentation: 自治医科大学（栃木県下野市）
  • Invited
• [Presentation] The decrease in CA3 BOLD response after the optic stimulation of the dentate gyrus in ChR2-expressing rats suffered from the radiation exposure (2013)
  • Author(s): Yoshifumi Abe, Masaki Sekino, Ryota Imaoka, Hiroyuki Ohsaki, Yasushi Terazono, Shoji Oda, Hiroshi Mitani, Yugo Fukazawa, Hiromu Yowo, Tatsuhiro Hisatsune
  • Organizer: 36th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • Place of Presentation: Kyoto International Conference Center (Kyoto)
• [Remarks] 福井大学医学部 組織細胞形態学・神経科学研究室ホームページ
  • URL: http://kaibou2.med.lab.u-fukui.ac.jp/