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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Neurocomputation of schizophrenia pathophysiology based on the two-photon synaptic imaging in vivo

Research Project

Project/Area Number 26293260
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

林 朗子 (高木朗子)  群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (60415271)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 昌司  上智大学, 理工学部, 教授 (30188304)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Keywords巨大スパイン / 統合失調症 / 2光子励起イメージング / 神経発火 / GCaMP6f
Outline of Annual Research Achievements

DISC1 KDマウスやカルシニューリンKOマウスなどの統合失調症モデルマウスをin vivo 2光子励起イメージングおよび固定標本を共焦点イメージングを行うことで、神経発達に伴うスパインの体積分布の変化を観察した。conventionalなDISC1 KDは、P30以前に既にスパイン密度の減少とともに巨大スパインが観察され、P60の観察ではスパイン密度の減少は増悪していく。P20ごろよりDISC1遺伝子発現が減少するConditional DISC1 KDでは、P60の時点ではスパインの減少は認めらないが、巨大スパインは有意に多いことが明らかになった。巨大スパインの分布は一様にあるわけではなく、DistalなDendiriteにClusterしている傾向が観察された。カルシニューリンKOマウスにおいても、Conditional DISC1 KDと同様に、スパイン密度の低下は見られず、巨大スパインの出現が有意に高いことが見出された。これらのことより、統合失調症モデルマウスの病態生理を担う最大公約数的な表現型は、巨大スパインの出現なのではないかとの仮説を強めるに至った。巨大スパインの影響を見るためには、細胞レベル、および行動レベルの効果を計測する必要がある。そのため、in vivo (Open skull法によるtwo-photon targeting patchclump), in vitro (急性スライス標本)のどちらの条件でも、GCaMP6fイメージングと単一スパインでのEPSCを計測するためのuncaging evoked EPSCを計測する実験系、シナプス光遺伝学などの多角的に解析する実験系の立ち上げを完了した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 6 results)

  • [Journal Article] Calcineurin knockout mice show a selective loss of small spines2018

    • Author(s)
      Okazaki H, Hayashi-Takagi A, Nagaoka A, Negishi M, Ucar H, Yagishita S, Ishii K, Toyoizumi T, Kasai H
    • Journal Title

      Neuroscience Letters

      Volume: 671 Pages: 99-102

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2018.02.006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Increased EphA4-ephexin1 signaling in the medial prefrontal cortex plays a role in depressionlike2017

    • Author(s)
      Zhang JC, Yao W, Qu Y, Nakamura M, Dong C, Yang C, Ren Q, Ma M, Han M, Shirayama Y, Hayashi-Takagi A, Hashimoto K
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 7 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1038/s41598-017-07325-2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 光によるマウスを用いた精神神経疾患の病態解析2017

    • Author(s)
      小尾紀翔、林(高木)朗子
    • Journal Title

      生体の科学

      Volume: 68 Pages: 486-487

  • [Journal Article] 学習・記憶の細胞基盤:シナプス・アンサンブル2017

    • Author(s)
      小尾紀翔、白井福寿、林(高木)朗子
    • Journal Title

      生化学

      Volume: 89 Pages: 546-550

  • [Presentation] Systemic response as a causal/exacerbating factor for psychiatric disorders2018

    • Author(s)
      Hayashi-Takagi A
    • Organizer
      日本生理学会(日本、高松)
    • Invited
  • [Presentation] Development of innovative wide-view mapping of synaptic ensemble in the psychiatric model2018

    • Author(s)
      Hayashi-Takagi A
    • Organizer
      日本生理学会(日本、高松)
    • Invited
  • [Presentation] 精神疾患の神経回路異常の解明にむけた革新的な機能的コネクトミクス法の開発2018

    • Author(s)
      林(高木)朗子
    • Organizer
      第1回三融会・武田神経科学シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 精神疾患の神経回路異常の解明にむけた機能的コネクトミクス法の開発2018

    • Author(s)
      林(高木)朗子
    • Organizer
      九州大学・大学院セミナー
    • Invited
  • [Presentation] (女性)研究者として2018

    • Author(s)
      林(高木)朗子
    • Organizer
      前橋女子高校、スーパーサイエンススクール出前授業
    • Invited
  • [Presentation] 青い光で記憶を消す~心の仕組みとその基盤~2017

    • Author(s)
      林(高木)朗子
    • Organizer
      第49回藤田学園医学会シンポジウ
    • Invited

URL: 

Published: 2018-12-17  

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