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大脳皮質の機能的再構築を制御する神経ネットワーク

Publicly Offered Research

Project AreaNeural Diversity and Neocortical Organization
Project/Area Number 25123717
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 InstitutionYokohama City University

Principal Investigator

実木 亨  横浜市立大学, 医学部, 助教 (10546675)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Keywords神経ネットワーク / バレル皮質 / 早期発現遺伝子 / 機能代償
Outline of Annual Research Achievements

ある感覚器が事故や病気などにより障害を受けた時、残存している感覚器系(特に大脳皮質)において神経回路の再構築が起こることによりその能力の向上などがみられる。一つの感覚を失った動物の脳内では、残存している感覚の機能を向上させるシグナルを送りだす脳領域が存在し、その脳領域により形成される神経ネットワークが存在すると考えられる。しかしながら、脳内のどの領域がこのような現象をコントロールしているかは未だ明らかではない。本研究では感覚器損傷後の大脳皮質の機能的再構築による機能向上を制御する責任脳領域を同定し、その領域により形成される神経ネットワークの活動を制御することを目的とした。
本実験では、視覚機能を剥奪した動物を用い、神経活動依存的に発現が誘導されるc-Fos等の早期発現遺伝子(IEG)を免疫組織化学的に検出し、脳内の各領域におけるIEG陽性細胞数を視覚剥奪ラットと正常ラットで比較することにより感覚器損傷後に活動が変化する脳領域を同定することを試みた。バレル皮質に投射する背側縫線核のc-Fos陽性細胞数を正常ラットと視覚剥奪ラットにおいて比較したところ、視覚剥奪ラットにおいてc-Fos陽性細胞数の有意な増加がみられた。また、視覚野に投射する背側縫線核の領域についてはc-Fos陽性細胞数の有意な差はみられなかった。さらに視覚剥奪後の早い段階(12時間)で内側前視索核においてc-Fos陽性細胞数の有意な増加がみられた。
現在、c-Fos陽性細胞数の増加が見られた脳領域の機能評価をするため、外因性の人工受容体を使用する薬理遺伝学的手法であるDREADD(Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs )システムを立ち上げ、DREADDにより対象とする脳領域の活動をコントロールし、機能評価を進めている段階である。

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

    (6 results)

All 2014 2013

All Presentation (6 results)

  • [Presentation] Nogoによる成熟後の神経可塑性の制御2014

    • Author(s)
      実木 亨、中島 和希、高橋 琢哉
    • Organizer
      第37回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 視覚剥奪ラットの体性感覚野における側方抑制の強化2014

    • Author(s)
      中島 和希、実木 亨、高橋 琢哉
    • Organizer
      第37回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Nogo receptor signaling restricts experience-driven synaptic AMPA receptor trafficking in adult brain.2014

    • Author(s)
      Jitsuki, S., Nakajima, W., Takahashi, T
    • Organizer
      Cold Spring Harbor Symposium on Quantitative Biology -Cognition-
    • Place of Presentation
      New York, USA
    • Year and Date
      2014-05-28 – 2014-06-02
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Nogo受容体シグナルは成熟脳におけるAMPA受容体シナプス移行を制御する2013

    • Author(s)
      実木 亨、中島 和希、高橋 琢哉
    • Organizer
      第36回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館(京都市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Nogo receptor signaling restricts experience-driven synaptic AMPA receptor trafficking in adult brain2013

    • Author(s)
      実木 亨、中島 和希、高橋 琢哉
    • Organizer
      Annual meeting of the Society for Neuroscience
    • Place of Presentation
      San Diego convention center, USA
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Nogo receptor signaling restricts experience-driven synaptic AMPA receptor trafficking in adult brain2013

    • Author(s)
      実木 亨、中島 和希、高橋 琢哉
    • Organizer
      Cold spring harbor meeting - Wiring the brain -
    • Place of Presentation
      Cold spring harbor Laboratory, USA
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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