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2019 Fiscal Year Annual Research Report

音声信号の認識と行動誘発の神経回路機構

Research Project

Project/Area Number 18H04014
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

渡邉 大  京都大学, 医学研究科, 教授 (90303817)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords行動選択 / Ca2+イメージング / 意思決定 / 聴覚刺激
Outline of Annual Research Achievements

神経活動依存的に転写される遺伝子群のプロモーターの下流にCRE-ERを発現するトランスジーン・コンストラクトの既報告マウス系統について、新規環境暴露や感覚刺激、認知行動課題を実施し、脳機能マッピングの条件について検討した。さらに新たに開発したマウス系統に関して、レポーター遺伝子の発現に関して改良を行なった。
頭部固定した認知行動課題の改良を行うとともに、自由行動下での内視顕微鏡によるCa2+イメージングを実施し、単一細胞レベルの神経活動パターン、大脳皮質層構造における局在について解析した。内視顕微鏡による多色イメージング・データの信号処理プログラムの見直しを行うとともに、大脳皮質領域のCa2+イメージングの蛍光プローブの条件について検討した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

神経活動依存的な転写活性が知られている遺伝子プロモーターを利用した新規マウス系統について、免疫組織化学等によりレポーター遺伝子の発現パターンを解析したところ、本来の神経活動依存的な遺伝子発現と類似のパターンを確認できた。しかしながら、内視顕微鏡によるライブイメージングに使用するには、レポーター蛍光タンパク質の蛍光強度が微弱であることから、さらなる改良を行なった。
頭部固定下とともに自由行動下での認知行動課題の条件検討および解析をすすめることで、イメージング・データと行動の関係性について解析が進捗し、意思決定のモデル構築が進んだ。

Strategy for Future Research Activity

神経活動マッピングを目的として確立したマウス系統で神経活動依存的にマーカータンパク質の発現が誘導されるかさらに確認するとともに、本マウス系統を用いて、音声信号選択的な聴覚応答および意思決定のような認知活動に関わる神経活動マッピングを実施する。
マッピングにより同定した音声信号等の感覚情報選択的な神経細胞および意思決定に関与する神経細胞が存在する領域に対して、内視顕微鏡によるCa2+イメージングを実施し、単一細胞レベルの神経活動パターン、大脳皮質層構造における局在について解析する。本年度は、内視顕微鏡による多色イメージング・データと行動の関係性について解析し、意思決定モデルとの適合性を検証する。

  • Research Products

    (6 results)

All 2019 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Generation of a MOR‐CreER knock‐in mouse line to study cells and neural circuits involved in mu opioid receptor signaling genesis2019

    • Author(s)
      Taro Okunomiya, Hiroyuki Hioki, Chika Nishimura, Satoshi Yawata, Itaru Imayoshi, Ryoichiro Kageyama, Ryosuke Takahashi, Dai Watanabe
    • Journal Title

      Genesis

      Volume: 58 Pages: e23341

    • DOI

      10.1002/dvg.23341

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparison of Deep Learning and Image Processing for Tracking the Cognitive Motion of a Laboratory Mouse2019

    • Author(s)
      Seohyun Lee, Tomohiko Hayakawa, Chika Nishimura, Satoshi Yawata, Hiroki Yagi, Dai Watanabe, Masatoshi Ishikawa
    • Journal Title

      2019 IEEE Biomedical Circuits and Systems Conference (BioCAS)

      Volume: 19 Pages: 8919239

    • DOI

      10.1109/biocas.2019.8919239

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 実行機能における視床下核の因果的役割2019

    • Author(s)
      西岡忠昭、濱口航介、矢和多智、疋田貴俊、渡邉 大
    • Organizer
      日本神経科学大会2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 内部モデルに基づいた意思決定とマウス前頭皮質の神経表現2019

    • Author(s)
      濱口航介、渡邉 大
    • Organizer
      日本神経科学大会2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 新規に作成したノックインマウスMOR-CreERによるmu-オピオイド受容体陽性神経回路の可視化2019

    • Author(s)
      奥宮太郎、今吉格、日置寛之、西村知華、矢和多智、影山龍一郎、高橋良輔、渡邉 大
    • Organizer
      日本神経科学大会2019
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks]

    • URL

      https://www.phy.med.kyoto-u.ac.jp/publications.html

URL: 

Published: 2021-01-27  

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