2016 Fiscal Year Research-status Report
興奮/抑制(E/I)バランス変調モデルから解析する神経回路振動演算
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15K00413
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| Research Institution | Tokushima Bunri University |
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Principal Investigator |
冨永 貴志 徳島文理大学, 大学共同利用機関等の部局等, 准教授 (20344046)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梶原 利一 明治大学, 理工学部, 専任准教授 (60356772)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | E/Iバランス / 膜電位感受性色素 / 海馬 / 記憶学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
海馬のE/Iバランスと周期的な入力に対する神経演算の仕組みを解明することを目的とした研究である。脳機能の健常な発現には，興奮性シナプスと抑制性シナプスが適切な均衡状態で保たれていることが不可欠である。申請者はバルプロ酸等を発達初期に投与することで海馬神経回路の興奮/抑制バランス(E/Iバランス)に変調を起すことを見出している。E/Iバランスの異常がどのように神経回路情報処理異常を起こしているかは明らかでなく，本研究ではこのE/I失調病態を使いその神経回路機構を解明したい。申請者は，抑制性信号の高頻度入力(γ周期)が低周期(θ周期)の振動的神経活動に重要なことを見出しており，E/Iバランスの異常が振動的活動に影響すると考えた。これ正しければE/Iバランスが振動制御と領野間の協同を乱すことで脳発生発達に関連する精神疾患の病態を引き起こす可能性を強く示唆でき，脳情報処理機構の解明，病態解明に結びつく。
2016年に，海馬CA1野にシーター周期のバースト入力を加えた際の，短期可塑性（PBF)についての論文を出版した（Tominaga and Tominaga, Front Cell Neurosci., 2016: オープンアクセス）。この短期可塑性は，GABAa受容体の関与が不可欠である一方，錐体細胞への興奮性のシナプス伝達そのものには変化が見られない新しいタイプの神経回路依存的な短期可塑性であった。この性質を更に調べる意味で，シナプス入力経路依存的な影響を調べ，この声質がシナプス依存的なものであることを見出しつつある。一方，E/Iバランスを崩した動物を作成しその影響を調べる実験に関しては，動物の作成に時間を要しておりまだ時間が必要である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度の進展には及ばない（論文にまでは至っていない）が，PBFの性質についてあらたな性質を発見しつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
PBFの性質を更に詳細に調べるとともに，長期可塑性との関連についても調べる。
E/Iバランスの変調を見た動物を作成する一方，E/Iバランスに変化の見られる遺伝子改変動物に関しても解析をすすめる。
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| Causes of Carryover |
E/Iバランスに変調をきたした動物を使用して行う実験について，動物が十分に作成できなかったため使用額が減少した。また，本年度中に新たな論文を出版できなかったので論文出版費用が支出されていないため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度は，もともと計画されていた実験を行う。また，論文を出版するので使用する。
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Research Products
(10 results)
