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2020 Fiscal Year Annual Research Report

From structural plasticity of dendritic spines to synaptic mechano-biology

Research Project

Project/Area Number 20H00480
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

河西 春郎  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (60224375)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 柳下 祥  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (50721940)
UCAR HASAN  東京大学, ニューロインテリジェンス国際研究機構, 特任研究員 (50748423)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2021-03-31
Keywordsシナプス / 学習
Outline of Annual Research Achievements

我々が2004年に発見した学習刺激による樹状突起スパインの増大は、グルタミン酸受容体の発現を長期的に増し、学習・記憶過程を基礎付けることが広く受け入れられる様になってきた。これに対してシナプス形態変化を伴わない長期増強はシナプス特異的に長く続く証拠がない。なぜ、スパイン増大という形態変化がシナプス結合増大に必要かという問いに答えるには、スパイン増大がシナプス前終末にも作用を持つ可能性が検討されなければならない。この可能性の調査は極めて高度な技術が必要で最近まで検証できなかった。しかし、この課題を追求し続けた結果、新しい方法論を組み合わせることにより、肯定的に得ことができる様になってきており、論文を投稿して回答を得て査読者に答える実験を進めるに至った。この論文では、シナプス前部を押す力の測定に成功していたが、この点も査読者に受け入れられ、頭部増大の研究においては新たな局面に移行するものである。この実験においては、スパインネックが縮むを頭部増大があってもシナプス前部効果が生じないことが決定的な証拠となっている。しかしながら、この様な高度な観察とシナプス前部の計測を両立させることは至難の技であり、論文採択への追加実験は粘り強く行なっていく必要がある。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2020 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Generative and discriminative model-based approaches to microscopic image restoration and segmentation2020

    • Author(s)
      Ishii Shin、Lee Sehyung、Urakubo Hidetoshi、Kume Hideaki、Kasai Haruo
    • Journal Title

      Microscopy

      Volume: 69 Pages: 79~91

    • DOI

      Hasan UCAR

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Computational Characteristics of the Striatal Dopamine System Described by Reinforcement Learning With Fast Generalization2020

    • Author(s)
      Fujita Yoshihisa、Yagishita Sho、Kasai Haruo、Ishii Shin
    • Journal Title

      Frontiers in Computational Neuroscience

      Volume: 14 Pages: 22 July

    • DOI

      10.3389/fncom.2020.00066

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Signaling models for dopamine-dependent temporal contiguity in striatal synaptic plasticity2020

    • Author(s)
      Urakubo Hidetoshi、Yagishita Sho、Kasai Haruo、Ishii Shin
    • Journal Title

      PLOS Computational Biology

      Volume: 16 Pages: e1008078

    • DOI

      10.1371/journal.pcbi.1008078

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Melanophilin Accelerates Insulin Granule Fusion without Predocking to the Plasma Membrane2020

    • Author(s)
      Wang Hao、Mizuno Kouichi、Takahashi Noriko、Kobayashi Eri、Shirakawa Jun、Terauchi Yasuo、Kasai Haruo、Okunishi Katsuhide、Izumi Tetsuro
    • Journal Title

      Diabetes

      Volume: 69 Pages: 2655~2666

    • DOI

      10.2337/db20-0069

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Mechanical action of spine enlargement on presynaptic exocytosis2020

    • Author(s)
      Hasan UCAR
    • Organizer
      Science Salon, IRCN, University of Tokyo
  • [Presentation] Dopamine actions on the dendritic spines for reward and aversive learning in the nucleus accumbens2020

    • Author(s)
      Takeshi Sawada & Haruo Kasai
    • Organizer
      UT Bioscience, University of Tokyo
  • [Presentation] Intrinsic dynamics of dendritic spine2020

    • Author(s)
      Hitoshi Okazaki & Haruo Kasai
    • Organizer
      Japanese Society of Neuroscience 2020
  • [Remarks]

    • URL

      https://www.bm2.m.u-tokyo.ac.jp/

URL: 

Published: 2021-12-27  

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