2021 Fiscal Year Annual Research Report
Developement of detection and analysis of brain circuit E/I imbalance induced by chemical exposure using membrane potential imaging
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21H03606
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Tokushima Bunri University |
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Principal Investigator |
冨永 貴志 徳島文理大学, 神経科学研究所, 教授 (20344046)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高島 一郎 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 上級主任研究員 (90357351)
梶原 利一 明治大学, 理工学部, 専任准教授 (60356772)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 膜電位感受性色素 / 遅発神経毒性 / E/Iバランス / ビスフェノールA / 海馬 / 過興奮 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
環境中の化学物質による遅発性の脳機能障害の早期の網羅的検出方法の確立を目標としている。 検出法として膜電位イメージング法を用い、神経回路の興奮(E)・抑制(I)への過剰な傾き(E/I 不均衡, E/I imbalance)を定量する手法を確立しようとしている。試験化学物質としてビスフェノール A(BPA)、 BPA 代替化合物、BPA 関連化合物を用いた。この研究はほぼ終了し、BPA類の急性影響の網羅的解析を進めている。
この研究を進めている間に問題となったのが、海馬回路の主要な3シナプスをイメージングする際に、刺激電極を移動し、さらには視野を調整して計測するために時間がかかることであった。１匹のマウスからは平均して８枚のスライス標本を作成できる。現在、２台の全く同様に組み立てたイメージングリグを並列して動かすことで１匹のマウスから得られるデータを増やしているが、それでも上述の様な刺激電極の移動、視野の移動など時間をかけて行う実験操作が途中で挿入され、得られるデータに限りがある。これを改良するための方策を検討している。
BPA類の影響に関しては、現在、胎生期から離乳までの発生発達期の投与の遅発影響を定量しようとしている。
本年度は新規感染症の影響で、主な学会等はすべてオンラインで行うこととなった。おおくの学会で発表を行ったが、対面での研究の交流については若干遅れを感じている。
原著論文は4報、学会発表については15件であった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新規感染症の影響もあり、英国の共同研究者との共同研究は期待したほど順調に進まなまかった。さらに、英国内での研究環境変化もあり、当初予定した訪問などを通した緊密な共同研究による遺伝子組み込み型電位インジケータ（GEVI)の導入が図れなかった。当初の計画の大幅な変更ではないもののやり方を変えているため時間がかかっている。
その他の部分に関しては概ね順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では、この検査法を海馬だけなく他の脳領域に広げること、興奮・抑制バランスの破綻のメカニズムを調べるために興奮・抑制の同時イメージングを行うことを次の目標にしている。
他の脳領域として前頭野に着目しとくに前頭性のてんかんの焦点となる前帯状皮質を中心としたイメージングを行い機能マップを作りつつある。これをさらに広げていくための光学系の開発を行っており、今年度はこれに注力する。
興奮・抑制の同時イメージングを行う上で技術的要件はまだ高いが、GEVIの発現とその最も容易な検証となるin vivo標本でのイメージング法の開発を進めている。
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Research Products
(20 results)
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[Journal Article] A CCR5 antagonist, maraviroc, alleviates neural circuit dysfunction and behavioral disorders induced by prenatal valproate exposure2022
Author(s)
Yasuhiro Ishihara,Tatsuya Honda,Nami Ishihara,Kaede Namba,Makiko Taketoshi,Yoko Tominaga,Mayumi Tsuji,Christoph F. A. Vogel,Takeshi Yamazaki,Kouichi Itoh,Takashi Tominaga
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Journal Title
Journal of Neuroinflammation
Volume: 19
Pages: 195
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A Functional Aqp1 Gene Product Localizes on The Contractile Vacuole Complex in Paramecium multimicronucleatum2021
Author(s)
Masaki Ishida,Manabu Hori,Yui Ooba,Masako Kinoshita,Tsuyoshi Matsutani,Musumi Naito,Taeko Hagimoto,Kuniko Miyazaki,Sou Ueda,Ken Miura,Takashi Tominaga
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Journal Title
Journal of Eukaryotic Microbiology
Volume: e12843
Pages: e12843
DOI
Peer Reviewed
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