Mechanisms of cortical folding focusing on axon guidance

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H03351
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 46020:Anatomy and histopathology of nervous system-related
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine (2022-2023); Kanazawa University (2020-2021)
• Principal Investigator: Shinmyo Yohei 浜松医科大学, 医学部, 教授 (00418831)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河崎 洋志 金沢大学, 医学系, 教授 (50303904)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: フェレット / 脳回脳溝形成

Outline of Final Research Achievements

Folding and expansion of the cerebral cortex during mammalian evolution are considered to be crucial advances in acquiring higher brain functions. We have elucidated the mechanism of cortical folding using ferrets with well-developed brain structures. The next important task is to understand the mechanism of pattern formation of cortical folds. In this study, we examined the importance of neural progenitor cells, neurons, axon projections and glial cells in the pattern formation of cortical folds. We found that astrocytes are more abundant in the gyrus than in the sulcus of the ferret brain. Furthermore, we demonstrated that this local production of astrocytes in the gyrus is important for cortical folding.

Free Research Field

神経発生学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

皺脳動物でのアストロサイト研究の重要性は世界的に注目されていたが、その研究は遅れていた。この主たる原因は、皺脳動物の脳内のアストロサイトでの遺伝子操作が困難なためであった。重要なことに私たちは、子宮内エレクトロポレーション法、piggyBacシステム、細胞種特異的プロモーターを組みわせることにより、フェレット大脳においてアストロサイト選択的な遺伝子発現システムを確立した。その手法を用いて、脳回形成におけるアストロサイトの重要性を明らかにした。このように、独自技術を利用して皺脳動物でのアストロサイトの解析を行った本課題は学術的に重要性の高い研究であると言える。