The longitudinal and quantitative study of neurons in dying brain for postmortem study

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K23937
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0902:General internal medicine and related fields
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Fukutoshi shirai 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, リサーチアソシエイト (20849038)
• Project Period (FY): 2019-08-30 – 2021-03-31
• Keywords: シナプス / 2光子イメージング / 樹状突起スパイン

Outline of Final Research Achievements

The postmortem brain study is important to investigate the micro-scale pathophysiology in the human brain of patients with mental disorders. However, it is unclear whether the knowledge from the postmortem brain study reflects the pathophysiology while alive or the secondary effect after death. In this study, we investigated the morphological changes of dendrites and dendritic spines in living mouse brains by two-photon in vivo imaging and continued this imaging after euthanasia. The results suggest that dendrite and dendritic spine morphology don’t change uniformly after death. And relatively large dendritic spines tend to keep their shapes compared to dendrites.

Free Research Field

神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

精神疾患の病態解明のためには、脳内の微小な病変まで詳細に調べられる死後脳研究は重要である。しかし、死後脳は数時間以上の死後安置期間が生じるため、死後脳研究で得られた知見が生前の病態生理を反映しているのか、死後の時間経過による副次的変化であるのかの判別は困難であった。本研究は、死後脳サンプルが置かれる特殊だが無視することのできない条件下における変化を、動物モデルを用いて解析することで、死後脳研究やモデル動物から得られた知見を互いに結び付け、より正確に考察するための基盤となりうる。