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仮想現実環境下の機能イメージングによる精神・発達障害の微小回路病態の解明

Publicly Offered Research

Project AreaUnraveling micro-endophenotypes of psychiatric disorders at the molecular, cellular and circuit levels.
Project/Area Number 25116528
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

佐藤 正晃  独立行政法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 客員研究員 (90518325)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywords脳・神経 / 脳神経疾患 / バーチャルリアリティ / カルシウムイメージング / 海馬
Outline of Annual Research Achievements

本年度はShank2ノックアウトマウスを用いて、前年度に確立したバーチャルリアリティ環境下の仮想空間学習課題における行動実験とカルシウムイメージングを行うことを目的とした。Shank2は興奮性シナプスのシナプス後肥厚部に存在するタンパク質複合体に含まれる足場タンパク質の一つであり、ヒトの自閉症家系におけるその変異の存在が報告されている。またShank2ノックアウトマウスが行動レベルにおいてはヒト自閉症に似た社会性の低下を示し、シナプスレベルではNMDA受容体機能の低下を示すことなどが既に報告されている。本年度の研究でShank2ノックアウトマウスの仮想空間学習課題の成績を評価したところ、仮想空間での場所認識を必要としない非遅延課題では野生型と有意な行動の差がなかったが、視覚的手がかりを用いて標的地点に遅延時間の間滞在することで報酬が得られる遅延課題においては、野生型に比べ標的地点における滞在時間が有意に低下した。また、仮想直線路上の標的地点を移動させて行う再学習訓練においても、Shank2ノックアウトマウスは野生型に比べ、新しい標的地点における滞在時間が有意に低下していた。このことは、Shank2ノックアウトマウスにおいて空間学習と再学習が障害されていることを示しており、自閉症に見られる学習障害や、特定の行動に固執する傾向との類似を示唆するものであった。その後、この行動課題を遂行しているShank2ノックアウトマウスの海馬神経回路活動のカルシウムイメージングを行った。今後は取得したイメージングデータの定量的な解析を行う予定である。

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。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Generation and imaging of transgenic mice that express G-CaMP7 under a tetracycline response element2015

    • Author(s)
      Masaaki Sato, Masako Kawano, Masamichi Ohkura, Keiko Gengyo-Ando, Junichi Nakai and Yasunori Hayashi
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 未定 Issue: 5 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0125354

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] マウス空間行動中の海馬神経回路ダイナミクス2015

    • Author(s)
      佐藤正晃
    • Organizer
      第120回日本解剖学会総会・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
    • Year and Date
      2015-03-22
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] バーチャル環境下のマウス脳活動イメージング: 記憶回路の動作原理の解明と疾患研究への応用可能性2014

    • Author(s)
      佐藤正晃
    • Organizer
      包括脳ネットワーク冬のシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-12-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Spatial behavior of mice in virtual reality2014

    • Author(s)
      Masaaki Sato
    • Organizer
      第37回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-09-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 二光子カルシウムイメージングを用いた行動中の海馬神経回路活動の可視化2014

    • Author(s)
      佐藤正晃
    • Organizer
      第87回日本薬理学会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2014-03-19
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Hippocampal CA1 network dynamics during locomotion in virtual reality2013

    • Author(s)
      Masaaki Sato, Kotaro Mizuta, Masako Kawano, Takashi Takekawa, Tanvir Islam, Hiroshi Yamakawa, Yoko Yamaguchi, Tomoki Fukai, Masamichi Ohkura, Junichi Nakai, Yasunori Hayashi.
    • Organizer
      Society for Neuroscience 43rd annual meeting
    • Place of Presentation
      米国サンディエゴ
    • Year and Date
      2013-11-13
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体における海馬神経回路活動の可視化2013

    • Author(s)
      佐藤正晃
    • Organizer
      Neuro2013(第36回日本神経科学大会、第56回日本神経化学会大会、第23回日本神経回路学会合同大会)
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2013-06-23
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2013-05-15   Modified: 2018-03-28  

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