2016 Fiscal Year Annual Research Report
Dynamics of neural circuit and its impariment studied by optical imaging
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26250014
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岡部 繁男 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (60204012)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原田 彰宏 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (40251441)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | シナプス / イメージング / 超解像顕微鏡 / 自閉症モデル動物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではシナプス動態を個体レベルで可視化し、大脳皮質錐体細胞に形成される興奮性・抑制性シナプスについて、動態、分子組成、形態の関連性を明らかにすることを第一の目標とした。さらに発達時期に応じたシナプス動態の制御の役割を知るため、大脳皮質の発達に依存して、分子発現とシナプスへの分子集積がどのように変化するのかを解析した。また精神神経疾患の病態について精神神経疾患の病態モデル動物を活用したイメージング実験により検討した。平成28年度にはまず個体レベルでのシナプスの二光子顕微鏡による観察と電子顕微鏡や連続切片立体再構築法を組み合わせた技術について手法の最適化を実現し、複数の精神疾患病態モデル動物のシナプス動態を測定した。その結果自閉症モデル動物で観察されたスパインシナプスの障害は他の病態モデルでは観察されず、自閉症に関連した病態に強く関連したものであることが示唆された。次に生後初期の大脳皮質や海馬におけるシナプス密度を制御する分子として同定したCaMKIIαについて、キナーゼ活性が失われると発達期のシナプス形成が過剰となり、このシグナルがsynGAPおよびRap1を介して機能することを発見した。このデータは回路成熟に伴ってCaMKIIαが増加することで活発なシナプス形成の終結が引き起こされる可能性を示唆した。さらにシナプス動態の変化を発達依存的に制御する機構としてシナプス局所で分泌される分子が局所的にその安定性を制御している可能性を検討し、BMP4がシナプス前部から放出されるシナプス不安定化因子であることの実験的証拠を得た。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] AMPA glutamate receptors are required for sensory-organ formation and morphogenesis in the basal chordate.2017
Author(s)
Hirai, S., Hotta, K., Kubo, Y., Nishino, A, Okabe, S., Okamura, Y. and H.Okado
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Journal Title
Proceedings of the National Academy of Science USA
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Fast 3D visualization of endogenous brain signals with high-sensitivity laser scanning photothermal microscopy.2016
Author(s)
Miyazaki, J., Tadatsune, I., Tanaka, S., Hayashi-Takagi, A.,,Kasai, H., Okabe, S., and T. Kobayashi
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Journal Title
Biomedical Optics Express
Volume: 7
Pages: 1702-1710
DOI
Peer Reviewed
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