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2018 Fiscal Year Annual Research Report

統合失調症における認知機能障害への歯状回苔状細胞の関与

Research Project

Project/Area Number 18J14574
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

大内 彩子  東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Keywords海馬 / 歯状回 / 苔状細胞 / パッチクランプ記録 / sharp wave / 認知機能障害 / 統合失調症
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、統合失調症が引き起こす海馬内神経伝達異常のメカニズムの解明である。私は、in vitro 海馬急性スライス標本において苔状細胞の神経活動がsharp wave(以下、SW)の活動を反映することを示し、その苔状細胞が統合失調症による神経伝達異常のメカニズムに寄与すると仮説を立てて研究を進めている。In vitro標本における結果を裏付けるため、生体マウスからSWを記録すると同時に苔状細胞からのin vivoパッチクランプ記録法の確立に取り組んだ。苔状細胞が海馬の深部に低密度に存在していること、脆弱であること、近傍に位置する他の細胞との区別が困難であることから、この実験を再現性良く成功させた知見はなかった。本研究では、脳表から標的である苔状細胞までの深さ・座標や、電極の刺入速度や刺入時に電極先端にかける圧力等の検討を行うことで安定して記録を取ることに成功し、これまでに合計9個の苔状細胞の膜電位とSWの同時記録のデータを取得した。現在、in vitroと同様の結果が得られるか解析を進めている。In vivoの膜電位記録はin vitro急性スライス標本における記録とは異なり、切断される神経線維や結合が少なく、様々な領域からの入力が複雑に混ざるため、in vivoにおける正味の膜電位変動を測定するのは容易ではない。そのため、in vivoの膜電位記録に対して最適な解析手法を検討している。検討段階だが、in vitroの結果と同様にin vivoにおいても苔状細胞はSWに応答した活動を示すと見込んでいる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究を進める上で、in vitro標本の結果との整合性を図るために苔状細胞からのin vivoパッチクランプ記録と局所場電位同時記録の手法を世界に先駆けて確立した。また、第48回北米神経科学学会では本研究成果を含めた内容が高く評価され、JNS-SfN Exchange Travel Awardを受賞した。

Strategy for Future Research Activity

統合失調症モデルマウスを作製し、統合失調症モデルとしての妥当性の検討を行う予定である。また、光遺伝学的手法を適用することで、統合失調症における苔状細胞の神経伝達異常および認知機能障害への寄与を明らかにする。

  • Research Products

    (14 results)

All 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Quick visualization of neurons in brain tissues using an optical clearing technique2019

    • Author(s)
      Sato, Y., Miyawaki, T., Ouchi, A., Noguchi, A., Yamaguchi, S., Ikegaya, Y.
    • Journal Title

      Anat. Sci. Int.

      Volume: 94 Pages: 199-208

    • DOI

      10.1007/s12565-018-00473-z

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] GABAergic inhibition reduces the impact of synaptic excitation on somatic excitation2018

    • Author(s)
      Kobayashi, C., Okamoto, K., Mochizuki, Y., Urakubo, H., Funayama, K., Ishikawa, T., Kashima, T., Ouchi, A., Szymanska, A. F., Ishii, S., Ikegaya, Y.
    • Journal Title

      Neurosci. Res.

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.neures.2018.09.014

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 深層学習を用いたシナプス入力の振幅推定2019

    • Author(s)
      佐藤元重、野口朝子、高夢旋、大内彩子、池谷裕二
    • Organizer
      ニューロコンピューティング研究会
  • [Presentation] 深層学習によるin vivo 神経膜電位の分類・回帰2019

    • Author(s)
      佐藤元重、野口朝子、高夢旋、大内彩子、池谷裕二
    • Organizer
      時間生成学第二回領域会議
  • [Presentation] mPGES-1 阻害薬による神経・ミクログリアのPGE2 産生抑制を介した脳梗塞障害の改善2019

    • Author(s)
      松尾由理、大内彩子、宿利美香、内藤康仁、岩井孝志、渡辺俊、尾山実砂、Jakobsson Per-Johan、田辺光男
    • Organizer
      第139 回日本薬学会
  • [Presentation] 深層学習を用いた神経細胞脱分極の振幅測定2019

    • Author(s)
      佐藤元重、野口朝子、高夢旋、大内彩子、池谷裕二
    • Organizer
      第92 回日本薬理学会年会
  • [Presentation] 組織透明化によるWhole-cell 記録細胞の迅速な再構築2018

    • Author(s)
      佐藤由宇、宮脇健行、大内彩子、野口朝子、山口瞬、池谷裕二
    • Organizer
      第41 回日本神経科学大会
  • [Presentation] Whole-cell 記録ニューロンの迅速な再構築を目的とした組織透明化法の開発2018

    • Author(s)
      佐藤由宇、宮脇健行、大内彩子、野口朝子、山口瞬、池谷裕二
    • Organizer
      第27 回海馬と高次脳機能学会
  • [Presentation] 深層学習による海馬CA1 野ニューロンin vivo 膜電位データの脱分極解析2018

    • Author(s)
      佐藤元重、野口朝子、高夢旋、大内彩子、池谷裕二
    • Organizer
      第27 回海馬と高次脳機能学会
  • [Presentation] 海馬歯状回局所回路をリバースに伝播する情報連関とその動態2018

    • Author(s)
      大内彩子、池谷裕二
    • Organizer
      第27 回海馬と高次脳機能学会
  • [Presentation] mPGES-1 inhibitor ameliorates ischemic brain injury by suppression of neuronal / microglial PGE2 production and inflammation2018

    • Author(s)
      Ikeda-Matsuo,Y., Ouchi, A., Shikuri, M., Naito, Y., Iwai, T., Watanabe, S., Oyama, M., Jakobsson. P., Tanabe, M.
    • Organizer
      The 18th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Neuronal activity backpropagating in dentate circuits2018

    • Author(s)
      Ouchi, A., and Ikegaya Y.
    • Organizer
      Joint symposium of 10th Optogenetics Research Conference and Second International Symposium on Brain Information Dynamics 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Optical clearing technique for quick reconstruction of whole-cell recorded neurons2018

    • Author(s)
      Sato, Y., Miyawaki, T., Ouchi, A., Noguchi, A., Yamaguchi, S., Ikegaya, Y.
    • Organizer
      The 48th annual meeting of the Society for Neuroscience
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Hilar mossy cells decentralize hippocampal information back into in dentate circuits2018

    • Author(s)
      Ouchi, A., and Ikegaya Y.
    • Organizer
      The 48th annual meeting of the Society for Neuroscience
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-12-27  

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