2016 Fiscal Year Annual Research Report
マウスfMRIと蛍光観察を融合させた視床網様核新規カルシウム発振の全脳作用の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Non-linear Neuro-oscillology: Towards Integrative Understanding of Human Nature |
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| Project/Area Number |
16H01620
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
高田 則雄 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任講師 (50415212)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 視床網様核 / fMRI / Ca2+ / BOLD / マウス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
視床網様核（TRN）は、膨大な感覚入力を受け取る視床から大脳皮質へ伝える情報を選別（sensory gating）する「門番」と言われる。TRN 活動が、賦活化する脳部位を決定し、脳広域ネットワーク活動を規定している可能性がある。実際にTRN は入眠時に発振（スピンドル波；～10 Hz）し、大脳皮質間で同期したスピンドル波を形成することが知られている。TRN（神経核）と脳広域ネットワークという異なる階層間の関係性を明らかにするには、それぞれの活動を計測する必要がある。申請者は、覚醒マウスを用いたfMRI 撮像法を確立し、覚醒安静時のマウス脳にデフォルトモードなどの「低周波数（＜0.1 Hz）活動で類別される“脳広域ネットワーク群”」を見いだした。更に「光ファイバー蛍光測定装置」を開発し、Ca2+感受性蛍光蛋白質がTRN に発現するマウスを用いてTRN の「集合Ca2+活動」を計測した結果、安静時にTRN が低周波数（＜1 Hz）発振していることを発見した。
初年度である平成28年度には、マウスTRNからの「光ファイバー蛍光観察」とfMRI撮像とを同時に行う計測系の構築に成功した。この計測系を用いてTRNにカルシウム感受性傾向タンパク質を発現する遺伝子改変マウスを用いて、Ca2+計測とfMRI撮像との同時計測に成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画通りに「光ファイバー蛍光観察とマウスfMRI撮像」とを同時に行える計測系を構築できたため。また実際に遺伝子改変マウスを用いて同時計測を行えたため。ただし年度途中にマウスに微生物感染が認められたため、MRI撮像機関へのマウス導入が行えない状態である。現在マウスのクリーニングなど対策を講じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
マウスのクリーニングに取り組み、MRI撮像機関へのマウス導入を再び可能にする。この間、申請者の本務地（慶応義塾大学・信濃町キャンパス）においてMRI撮像中のCa2+計測の最適化に取り組む。
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Research Products
(5 results)
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[Journal Article] Ventrolateral striatal medium spiny neurons positively regulate food-incentive, goal-directed behavior independently of D1 and D2 selectivity.2017
Author(s)
Akiyo Natsubori, Iku Tsustui-Kimura, Hiroshi Nishida, Youcef Bouchekioua, Hiroshi Sekiya, Motokazu Uchigashima, Masahiko Watanabe, Alban de Kerchove d'Exaerde, Masaru Mimura, Norio Takata, and Kenji Tanaka
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Journal Title
Journal of Neuroscience
Volume: 37
Pages: 2723-2733
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Dysfunction of ventrolateral striatal dopamine receptor type 2-expressing medium spiny neurons impairs instrumental motivation: possible relevance to apathy pathogenesis.2017
Author(s)
Iku Tsutsui-Kimura, Hiroyuki Takiue, Keitaro Yoshida, Ming Xu, Ryutaro Yano, Hiroyuki Ohta, Hiroshi Nishida, Youcef Bouchekioua, Hideyuki Okano, Motokazu Uchigashima, Masahiko Watanabe, norio takata, Michael Drew, Hiromi Sano, Masaru Mimura, Tanaka KF
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 8
Pages: 14304
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Physiological effects of a habituation procedure for functional MRI in awake mice using a cryogenic radiofrequency probe2016
Author(s)
Keitaro Yoshida, Yu Mimura, Ryosuke Ishihara, Hiroshi Nishida, Yuji Komaki, Tomohito Minakuchi, Tomokazu Tsurugizawa, Masaru Mimura, Hideyuki Okano, Kenji F. Tanaka, Norio Takata
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Journal Title
J Neurosci Methods.
Volume: 274
Pages: 38-48
DOI
Peer Reviewed
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