2017 Fiscal Year Annual Research Report
Optical approach to investigate brain mechanisms underlying cognition and visual system
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15K18341
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| Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
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Principal Investigator |
揚妻 正和 生理学研究所, 基盤神経科学研究領域, 特任准教授 (30425607)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 二光子イメージング / population coding / 光遺伝学 / パルブアルブミン陽性細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳は様々な外界の情報を処理し、認知・行動として表現する。中でも視覚情報は、我々ヒトを含む多くの動物にとって非常に重要な役割を担っている。近年、大脳皮質視覚野において、視覚情報依存的な課題遂行中では、課題の困難さや注意の度合いに応じた神経活動上昇、およびネットワーク同期性の変化などが報告されている。一方、抑制性神経は、一般にそのような神経ネットワーク情報処理に重要であることが知られる。そこで本研究では、この抑制性神経の役割に着目し、最新の光学的アプローチによる「神経活動の観察」及び「抑制性神経の活動操作技術」を応用して、課題遂行中のマウス脳内における視覚情報処理メカニズムを明らかにしていく。
本研究では、最新の光学技術をもとに、in vivo神経活動イメージング技術による神経活動の「観察」、および光遺伝学によるPV陽性神経細胞の「活動操作」を行い、神経回路ネットワークにおける情報処理（活動性、同期性の変化など）がどのようにして認知・行動に寄与するかについて研究を進めてきた。また、PV陽性細胞がネットワークの過疎的変化に関与することを踏まえ、遺伝子コード型センサーの利点を生かした長期的な観察を行い、学習前後での神経活動観察を通して、ネットワークの過疎的かつダイナミックな変化を捉えることに挑戦してきた。
本研究の成果として、大脳皮質視覚野における視覚情報処理の仕組みに関して論文に発表した（Agetsuma et al., Cerebral Cortex, 2017）。加えて、これら光学技術を課題遂行中のマウスで利用可能となるように調整・最適化し、系の確立とデータの取得を推進してきた。
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Research Products
(2 results)
