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2022 Fiscal Year Annual Research Report

新規シナプスLTP誘起法を用いた神経伝達物質分泌の時空間分布の解明

Research Project

Project/Area Number 22J13249
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionThe Graduate University for Advanced Studies

Principal Investigator

植田 大海  総合研究大学院大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2022-04-22 – 2024-03-31
Keywords2光子顕微鏡 / シナプス可塑性 / 光遺伝学 / 蛍光寿命イメージング / グリア細胞
Outline of Annual Research Achievements

脳神経細胞はシナプスを介してつながっており、記憶学習の際、シナプス後部の機能と構造が可塑的に変化(LTP)する。このとき、LTPが起こったシナプス後部を中心として、神経伝達物質や、神経修飾物質、グリオトランスミッターなどを介して周辺のアストロサイトやシナプス前部、近隣シナプスの機能にも影響を与える可能性が示唆されている。しかしそれら伝達物質と周辺細胞が繰り広げる可塑的な変化については、単一シナプスレベルであまり調べられていない。本研究では、(1)シナプス後部と周辺のアストロサイトやシナプス前部との接続を可視化するプローブを開発し、(2)アストロサイトやシナプス前部とシナプス後部との可塑性制御メカニズムを調べ、(3)2光子蛍光イメージング、2光子蛍光寿命イメージングを用いてシナプスの構造的可塑性やシグナリング活性を評価する。
本年度では(1)シナプス後部と周辺のアストロサイトやシナプス前部との接続を可視化するプローブの開発に成功した。現在、このプローブをアストロサイトと神経細胞に発現させ2光子イメージングすることで、LTPとその制御メカニズムについて調べている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

本年度では、シナプス後部と周辺のアストロサイトやシナプス前部との接続を可視化するプローブの開発に成功した。現在、このプローブをアストロサイトと神経細胞に発現させ2光子イメージングすることで、LTPとその制御メカニズムについて調べている。

Strategy for Future Research Activity

今後は、可視化した神経細胞とアストロサイトとの接続部位において、シナプス後部にLTPを誘起する。このとき、アストロサイトの活動を変化させることで、LTPの調節などを見る予定である。

  • Research Products

    (8 results)

All 2022

All Journal Article (3 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Chronic neuronal excitation leads to dual metaplasticity in the signaling for structural long-term potentiation2022

    • Author(s)
      Ueda Hiromi H.、Nagasawa Yutaro、Sato Aiko、Onda Maki、Murakoshi Hideji
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 38 Pages: 110153~110153

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2021.110153

  • [Journal Article] Intrathecally administered substance P activated the spinal defecation center and enhanced colorectal motility in anesthetized rats2022

    • Author(s)
      Naitou Kiyotada、Iwashita Honoka、Ueda Hiromi H.、Shiraishi Mitsuya、Fujimoto Yoshikazu、Horii Kazuhiro、Sawamura Tomoya、Shiina Takahiko、Shimizu Yasutake
    • Journal Title

      American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology

      Volume: 323 Pages: G21~G30

    • DOI

      10.1152/ajpgi.00342.2021

  • [Journal Article] In vivo three- and four-photon fluorescence microscopy using a 1.8 μm femtosecond fiber laser system2022

    • Author(s)
      Murakoshi Hideji、Ueda Hiromi H.、Goto Ryuichiro、Hamada Kosuke、Nagasawa Yutaro、Fuji Takao
    • Journal Title

      Biomedical Optics Express

      Volume: 14 Pages: 326~326

    • DOI

      10.1364/BOE.477322

  • [Presentation] 脊髄排便中枢においてα-MSHは1型メラノコルチン受容体(MC1R)を介して大腸運動を促進する2022

    • Author(s)
      植田大海、内藤清惟、白石光也、児島一州、正谷逹謄、椎名貴彦、志水泰武
    • Organizer
      第31回日本病態生理学会大会
  • [Presentation] Multi-photon Fluorescence microscopy using a 1800 nm femtosecond fiber laser system(1800 nmフェムト秒ファイバーレーザーを用いた多光子蛍光顕微鏡)2022

    • Author(s)
      藤貴夫、村越秀治、植田大海、濱田航輔、後藤龍一郎
    • Organizer
      第60回日本生物物理学会年会
  • [Presentation] 1.800 µmフェムト秒ファイバーレーザーを光源とした3光子・4光子励起蛍光顕微鏡2022

    • Author(s)
      藤貴夫、村越秀治、植田大海、濱田航輔、後藤龍一郎
    • Organizer
      一般社団法人レーザー学会学術講演会第42回年次大会
  • [Presentation] Molecular mechanisms for metaplasticity in dendritic spines of hippocampal neurons2022

    • Author(s)
      Hiromi Ueda, Hideji Murakoshi
    • Organizer
      CIN-NIPS-Asia Pacific Systems Neuroscience Symposium 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Spinal Substance P Related To Defecation Reflexes And Enhanced Colorectal Motility.2022

    • Author(s)
      Kiyotada Naitou, Honoka Iwashita, Hiromi H Ueda, Mitsuya Shiraishi, Yoshikazu Fujimoto, Kazuhiro Horii, Tomoya Sawamura, Takahiko Shiina, Yasutake Shimizu
    • Organizer
      International Society for Autonomic Neuroscience

URL: 

Published: 2023-12-25  

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