Association between microconnectomes and macro-brain images, and the application to mental-disease model animals.

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Constructive understanding of multi-scale dynamism of neuropsychiatric disorders
• Project/Area Number: 19H05215
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 下野 昌宣 京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (30552137)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: マルチスケール / 精神疾患 / コネクトーム / モデル動物 / ネットワーク / 神経 / 脳 / 抑制性

Outline of Annual Research Achievements

令和元年度にBioRrxivに投稿した単一脳領域における研究が、長い査読を経て、令和2年度の末にPLOS Computational Biologyに受理された(4/8出版)。そのイラストは4月号の表紙を飾った。
また、疾患モデルマウスと健常マウスの5-10ペアからのデータ集積を行った。上記の解析方針を、疾患モデルマウスと健常マウスの比較分析を体系的な比較の目的に応用していっており、共同研究者の支援が引き続き得られれば、令和3年度で成果としてまとまるだろう。さらに、令和元年度に出版した埋め込み手法で、同一空間の中に統合したデータが70-80個以上(最終的に使えるデータだけで50個程度)に達してきており、他予算の支えの下で、今後、脳を細胞レベルで全体として理解する研究の発展が期待できる。
また、申請者の以前より続けていた翻訳本「脳のネットワーク」がみすず出版社から発刊され、研究分野の啓蒙に貢献すると考えられる。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Inhibitory neurons exhibit high controlling ability in the cortical microconnectome (2021)
  • Author(s): Kajiwara Motoki、Nomura Ritsuki、Goetze Felix、Kawabata Masanori、Isomura Yoshikazu、Akutsu Tatsuya、Shimono Masanori
  • Journal Title: PLOS Computational Biology Volume: 17 Pages: e1008846
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Inhibitory neurons locate at a center of effective cortical networks, and have high ability to control other neurons. (2020)
  • Author(s): M. Kajiwara, M. Shimono
  • Organizer: Organization for computational neuroscience 2020
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Neural Network embedding of real Neuronal Networks. (2020)
  • Author(s): T. Hase, M. Shimono
  • Organizer: NetSci-X 2020
  • Int'l Joint Research
• [Book] 脳のネットワーク (2020)
  • Author(s): オラフ・スポーンズ、下野昌宣
  • Total Pages: 416
  • Publisher: みすず書房
  • ISBN: 978-4-622-08884-4
• [Remarks] Multi-Scale Neural Networks Laboratory
  • URL: http://shimono-u.net/