2021 Fiscal Year Annual Research Report
霊長類の行動タイミングを制御する脳領域間ネットワーク連関の光計測と制御
Publicly Offered Research
| Project Area | Chronogenesis: how the mind generates time |
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| Project/Area Number |
21H00302
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
蝦名 鉄平 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (30611206)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | コモンマーモセット / カルシウムイメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
環境の情報を手掛かりにして、その後の行動を決定するためには環境の変化を予測して、適切な行動を適当なタイミングで実行する必要がある。タイミングを計っている時には脳の様々な領域で活動がみられるが、環境からの入力がどのようにこれらの神経活動を誘発して、適切なタイミングで行動を起こす事ができるようになるのかについてはよくわかっていない。本研究では、環境情報を手掛かりに、適切な行動を、そのタイミングを調整しながら実行するために必要であると予想されている、脳領域間の情報フローをカルシウムイメージングと光遺伝学による神経活動操作法を用いて実際に霊長類の大脳皮質で計測し、検証する事を目的とする。
2021年度は広域１光子イメージングによって運動課題中にコモンマーモセットの大脳皮質運動前野、一次運動野、体性感覚野、後頭頂葉を含む領野で神経活動を同時に計測し、これらの領野が課題中に異なったタイミングで活動している事を示した。次に、同様の課題を実施しているコモンマーモセットの大脳皮質一次運動野と運動前野を対象に２光子イメージングを実施して、神経活動を単一細胞レベルの空間分解能で計測した。現在は広域イメージングによって明らかになった大域的な神経活動のパターンがどのような単一細胞活動の結果生じているのかについての解析を開始した段階にある。今後はカルシウムイメージングによる神経活動の計測と光遺伝学による神経活動の制御によって行動タイミングを決定する脳領域間の情報フローを明らかにしたいと考えている。
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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
前肢運動中に大脳皮質領野を対象としたイメージング記録に成功しており、課題関連の神経活動を解析する段階まで進んだため。
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| Strategy for Future Research Activity |
カルシウムイメージングによる課題中の神経活動計測に加え、光遺伝学による神経活動の制御も利用する事によって行動タイミングを決定する脳領域間の情報フローを明らかにしたいと考えている。
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[Presentation] Signal causality analysis of marmoset wide-field calcium imaging.2021
Author(s)
Yamane, Y., Ebina, T., Sasagawa, A., Terada, S., Uemura, M., Ohki, K., Matsuzaki, M., and Doya, K.
Organizer
The 31st Annual Conference of the Japanese Neural Network Society
