2019 Fiscal Year Research-status Report
運動制御・学習の発達における小脳神経回路機能モジュールの時空間光解析
| Project/Area Number |
19K06756
|
|---|
| Research Institution | Saitama University |
|---|
Principal Investigator |
津田 佐知子 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (80736786)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平田 豊 中部大学, 工学部, 教授 (30329669)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 小脳神経回路 / ゼブラフィッシュ / 膜電位イメージング / カルシウムイメージング / 眼球運動 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
令和元年度には、ゼブラフィッシュ稚魚をもちいた小脳全域での神経活動計測・解析、計測データの統計解析、および、新規膜電位センサー（Genetically encoded voltage indicator, GEVI）を用いたゼブラフィッシュにおける膜電位イメージングを行った。
まず、神経活動計測・解析について、小脳全域でのプルキンエ細胞のカルシウムイメージングを行動実験（眼球運動）と組み合わせて実施した。時空間データ解析などにより、プルキンエ細胞が異なる生理学的性質（活動パターン、機能）をもつ複数の集団からなることを明らかにし、その３次元分布を同定した。その過程で、プルキンエ細胞がなすクラスター構造を見出した。同様の結果が、計測データの相関分析、階層的クラスタリング解析などにおいても得られた。また、プルキンエ細胞の１細胞標識および３次元マッピングにより、ゼブラフィッシュ小脳におけるプルキンエ細胞などの解剖学的特徴を明らかにした。さらに、膜電位イメージングについて、高感度・高速のGEVIであるArcLightのゼブラフィッシュへの導入を行った。まず、transient発現系によりArcLightがゼブラフィッシュ脳において細胞膜に局在することを確認した上で、UAS-ArcLightのトランスジェニック系統を作製した。次に、ニューロン特異的にArcLightを発現する個体を用い、脊髄における高速膜電位イメージングを行った結果、脊髄ニューロンの自発的な活動を、１ショット、１細胞レベルで詳細に検出することに成功した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
行動実験と組み合せた小脳神経活動の光計測と、その時系列解析、新規Genetically encoded voltage indicatorをゼブラフィッシュに導入した膜電位イメージングなど、問題なく進んでいる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
これまでに作成した光計測・解析系を用いて、小脳に見られたプルキンエ細胞クラスターの神経基盤と機能、そして学習等における変化の様子を明らかにする。また、新規GEVIをゼブラフィッシュの小脳ニューロン特異的に発現させ、その活動状態を詳細に計測する予定である。
|
| Causes of Carryover |
計上していた備品について予定より低価格で入手することができたため。
|
-
[Journal Article] Involvement of an Oct4-related PouV gene, pou5f3pou2, in neurogenesis in the early neural plate of zebrafish embryos.2020
Author(s)
Inomata C, Yuikawa T, Nakayama-Sadakiyo Y, Kobayashi K, Ikeda M, Chiba M, Konishi C, Ishioka A, Tsuda S, Yamasu K
-
Journal Title
Developmental Biology
Volume: 457(1)
Pages: 30 - 42
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Horizontal Boundary Cells, a Special Group of Somitic Cells, Play Crucial Roles in the Formation of Dorsoventral Compartments in Teleost Somite2019
Author(s)
Kota Abe, Atsuko Shimada, Sayaka Tayama, Hotaka Nishikawa, Takuya Kaneko, Sachiko Tsuda, Akari Karaiwa, Takaaki Matsui, Tohru Ishitani, Hiroyuki Takeda
-
Journal Title
Cell Reports
Volume: 27(3)
Pages: 928 - 939
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
